三方合作!比利时首个QKD链路得以实现

6月27日,BeQCI取得了量子密钥分发(QKD)领域的突破,BeQCI为负责在比利时部署首个开放式量子通信基础设施的联盟。该项目旨在通过量子物理原理实现以100%安全和不可截取的方式传输数据的目标。Belnet(比利时国家研究网络)已经成功建立了所需的基础设施,并与比利时微电子研究中心imec和比利时根特大学(Ghent University)一起实现了比利时首个QKD连接。其中Belnet、imec和UGent均为BeQCI的成员。

1. EuroQCI计划

量子计算机很快将有能力破解当前(数学)加密方法。考虑到信息技术在社会中的重要角色和越来越频繁的攻击,需要一种新的信息技术安全范式。量子密钥分发(QKD)是一种新型的密码学方法,旨在利用量子力学的定律来保护数据通信。该解决方案依赖于“不可克隆原理”,即量子态无法被复制,从而在数字通信安全领域实现了新的安全级别。

这促使欧盟启动了EuroQCI。EuroQCI(欧洲量子通信基础设施)是欧洲委员会于2019年启动的一项计划,旨在在整个欧盟范围内开发安全的量子通信基础设施。该项目由27个欧盟成员国和欧洲航天局(ESA)共同合作,包含地面和空间两个部分。通过使用量子密钥分发(QKD)技术,该基础设施可以提供无法破解的加密,从而确保超安全的通信。该计划的目标是通过将量子安全系统集成到现有通信网络中,为欧洲的政府机构、数据中心、医院和能源电网等敏感数据和关键基础设施提供额外的安全保护。这种基于量子物理的安全层对于保护欧洲的数字基础设施免受网络威胁至关重要。

2. 比利时先前在量子领域的进展

BeQCI为EuroQCI的比利时分支。短期内,这个计划将涉及QKD应用以及其他抗量子密码学解决方案。长期愿景是为量子计算机和量子传感器等量子设备提供远距离连接。

比利时先前在量子领域也取得了一些进展。2021年8月,加拿大全栈光量子计算公司Xanadu和纳米电子学和数字技术研究与创新中心IMEC(比利时微电子研究中心)宣布将合作开发下一代基于超低损耗氮化硅(SiN)波导的光子量子比特(photonic qubit)。

3. 创建三条链路

2022年8月,比利时微电子研究中心(IMEC)团队展示了一种完全兼容CMOS(互补金属氧化物半导体)的量子比特制造方法,并展示了具有长相干和弛豫时间(100+ µs)的重叠约瑟夫森结器件。这一制造工艺预示着迈向可制造高相干超导量子比特的300毫米CMOS工艺的重要里程碑,并有可能推动超导器件架构的规模化。

第一个量子密钥分发(QKD)链路连接了根特大学的两个校区,将主要用于研究目的。第二个链路连接了Redu和Transinne,将由欧洲航天局与信息和通信技术卓越中心(CETIC)共同使用,以确保物联网(IOT)数据传输的安全。最后,第三个链路连接了Belnet的两个数据中心,将用于内部安全数据传输。

imec的研究员兼BeQCI项目负责人Karel Dumon表示:“我们非常兴奋地进入这个新阶段,使这个项目变得更加具体。建立的基础设施提供了机会,让人们能够早期亲身体验QKD链路,用于例如政府机构、银行或医院之间的超安全数据传输。我们的基础设施现在向想要评估不同QKD系统和协议实用性的新最终用户开放。”

Belnet的网络工程师兼BeQCI项目的主要部署者Jo Segaert说:“作为国家研究和教育网络,Belnet在创新网络技术方面积累了广泛的专业知识。因此,我们完全有能力在众多学术合作伙伴的支持下部署这个量子通信网络。我们期待与最终用户分享我们的专业知识,并支持他们使用QKD基础设施。”

 

信息来源:“光子盒”微信公众号