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E安全11月28日訊 美國(guó)一支研究小組已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一套全新量子計(jì)算系統(tǒng)，能夠提供五倍甚至十倍于現(xiàn)有技術(shù)方案的傳輸速度。

量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)一直被廣泛視為當(dāng)今加密方法的嚴(yán)重威脅。但在另一方面，由于量子密碼學(xué)的存在，此類量子系統(tǒng)亦有望成為保障計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)安全的關(guān)鍵所在。

密碼學(xué)新水平

美國(guó)杜克大學(xué)、俄亥俄州立大學(xué)與能源部下屬橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究小組已經(jīng)立足新的規(guī)模水平著手解決量子加密問(wèn)題。

在《科學(xué)進(jìn)展（Science Advances）》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究當(dāng)中，研究人員展示了一套利用量子密鑰分發(fā)（簡(jiǎn)稱QKD）機(jī)制的系統(tǒng)，能夠以百萬(wàn)分之一秒的速率創(chuàng)建并分發(fā)加密代碼。其秘訣在于將更多信息納入QKD以及光粒子（目前量子網(wǎng)絡(luò)常用粒子），并將其與高速檢測(cè)器加以結(jié)合。

能夠?qū)崿F(xiàn)流加密視頻的高維量子通信設(shè)備假想圖

研究得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，在于調(diào)整光子釋放的具體時(shí)間點(diǎn)，這意味著能夠在單一光子上承載2 bit信息，而非過(guò)去的1 bit。因此該系統(tǒng)能夠?qū)⒚荑€傳輸速度提升至現(xiàn)有解決方案（僅允許每秒傳輸幾十到幾百Kb）的五倍甚至十倍。一旦以并行方式運(yùn)行這類采用新技術(shù)的系統(tǒng)，則可達(dá)到當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的傳輸速度。

這項(xiàng)研究解決了現(xiàn)有“量子安全加密系統(tǒng)無(wú)法支持基礎(chǔ)的日常任務(wù)”的問(wèn)題，可以完成托管加密電話通信、視頻流等任務(wù)。

量子計(jì)算的未來(lái)前景

QKD需要配合立足加密信息分別發(fā)送的一組加密密鑰。從原則上來(lái)講，該加密信息具備“防入侵”能力，因?yàn)榻邮辗脚c發(fā)送主會(huì)在消息或者加密密鑰被篡改時(shí)收到警告。但QKD目前還無(wú)法完美起效，這是因?yàn)樾枰脑O(shè)備還不夠完善，仍然容易受到黑客攻擊的影響。

盡管如此，QKD目前仍然是改進(jìn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)安全方法的最佳機(jī)會(huì)。另外，這套新量子計(jì)算系統(tǒng)主要采用商用設(shè)備，用戶能夠更輕松地將其納入當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)框架，未來(lái)將具備廣泛的適用性。

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