東芝研究人員創建了一個他們聲稱無法破解的量子網絡

東芝（科技界的重量級人物之一） 本周宣布已成功通過光纖傳輸量子信息 600公里長。

公司研究人員 創造了新的距離記錄，預示著巨型量子網絡的新未來 他們可以在城市甚至國家之間安全地發送信息。這些科學家已經證明，他們可以在數百公里的光纖上傳輸量子比特，而無需對粒子中編碼的脆弱量子數據進行編碼。

根據他們， 其成功的原因在於一項穩定環境波動的新技術 發生在纖維中。這一發現可能對創建下一代量子互聯網大有幫助，科學家們希望有朝一日能跨越全球距離。

為了應對光纖中的不穩定條件，東芝研究人員 他們開發了一種稱為“雙頻帶穩定”的新技術。 新技術以不同波長發送兩個光參考信號，最大限度地減少長光纖中的抖動。

第一個波長用於抵消快速波動，而第二個波長與光量子位的波長相同，允許相位調整。

研究人員 發現可以將恆定量子信號的光學相位保持在波長的一小部分，即使在通過數百公里的光纖傳播之後，也具有幾十納米的精度。如果這些波動沒有得到實時補償，光纖會根據溫度變化膨脹和收縮，從而對量子信息進行編碼。

一 這種技術在現實世界中的第一個應用將是量子密鑰的分配 (QKD) 長距離。根據東芝上週發布的新聞稿，商用 QKD 系統目前僅限於大約 100-200 公里的光纖。該公司的研究團隊已經使用其技術在更遠的距離測試 QKD。

協議書 依靠量子網絡來創建無法被黑客入侵的安全密鑰， 這意味著用戶可以通過不受信任的通信渠道（例如 Internet）安全地交換機密信息，例如銀行對帳單或醫療記錄。

“近年來，QKD 已被用於保護城域網絡。這一最新進展擴展了量子鏈接的最大範圍，因此城市可以跨國家和大洲連接，而無需使用可靠的中間節點。通過衛星實施 QKD，它將使我們能夠建立一個全球安全的量子通信網絡，”東芝歐洲量子技術總監 Andrew Shields 說。

在一次溝通中， QKD 的工作原理是讓兩方之一通過編碼對數據進行加密 加密密鑰 在量子位中並通過量子網絡將這些量子位發送給另一方. 然而，根據東芝團隊的說法，由於量子力學定律，間諜不可能在不給用戶留下可見竊聽的情況下攔截量子比特，然後用戶可以採取措施保護信息。

與經典密碼學不同，QKD 不是基於安全密鑰解析的數學複雜性，而是基於物理定律。這意味著即使是最強大的計算機也無法破解基於量子比特的密鑰。所以很容易理解為什麼這個想法會吸引各行各業的遊戲玩家的興趣，從金融機構到情報機構。

東芝的研究部分得到了歐盟的資助， 對量子通信的發展表現出極大的興趣。與此同時，中國最新的五年計劃也特別強調量子網絡，而美國最近發布了總體規劃，為建立全球量子互聯網制定了分步指南。

量子互聯網有望實現當今 Web 應用程序無法實現的用途 這從幾乎防篡改通信的生成到互連量子設備組的創建，這些設備一起可能會超過傳統設備的計算能力。