光纖量子通訊｜完成網安測試 採用理大新晶片 應付大算力攻擊
原文刊於信報財經新聞「CEO AI⎹ EJ Tech」
量子科技已在量子電腦、量子衞星與精密測量等領域釋放巨大價值，全球各地亦積極發展量子加密技術，以應付量子時代的網絡安全風險。香港理工大學成功研發一款量子通訊晶片，搭建本港首個量子通訊網絡，並完成全球最長光纖量子通訊網安測試，可適用於現行網絡通訊系統數據中心與計算中心，有助金融機構及政府部門等快速升級系統，以應對算力升級所帶來的網絡攻擊挑戰。
訊息隨機編碼加密 極難破解
理大量子技術研究院院長、電機及電子工程學系量子工程與科學講座教授、香港全球傑出創科學人劉愛群介紹，團隊以半導體技術自主研發一枚量子晶片，尺寸僅12毫米×4毫米，並運用香港HKCOLO.NET數據中心捐贈的光纖網絡，完成量子加密傳輸測試。
這光纖網絡長約55公里，連接港九新界4個節點，包括理大、香港城市大學，以及位於將軍澳、柴灣的兩間大型數據中心。期間量子晶片編碼，並發射光子組成的量子訊號，點對點之間加密及傳送訊息。
劉愛群指出，現時平均每隔39秒，就要面對一次網絡攻擊。利用超級電腦的數學模型，大概只花費6個月時間，就能破解網絡加密的鑰匙，因此現時每隔半年，就需要更新一次密碼。如今利用量子通訊加密，除了做到隨機加密，另一特點是由於量子不可複製，除非有量子電腦運算，否則現階段幾乎無法破解。
已申專利 可量產製成路由器
此外，晶片可以大批生產，再將之造成路由器，可兼容光通訊系統。若低軌衞星支援激光通訊，一樣可用光子加密，做到天、地全方位整合。
劉愛群指項目已申請專利，可理解為量子版數據機（Modem），它以1.25GHz（千兆赫）時脈高速運行，產生和傳輸量子編碼訊號，達到45.73kbps（每秒千位元）的穩定密鑰生成速率，支持實現百公里以上的加密光纖通訊。
此外，系統根據溫度變化、振動等環境因素調整，以保持連接穩定。今次研究最困難之處，劉愛群認為在於跨學科團隊的合作，團隊當中有物理、半導體製造、通訊、軟件及系統工程等人才，最後花費兩年才成功研發晶片。
談到真正商業化的時間表，劉愛群估計，到明年中或底便可做到，「所以關鍵技術如果掌握好，其實可以做很多的合作，能夠在產業鏈範圍內，把這件事快速地做出來。」理大高級副校長（研究及創新）趙汝恒提到，香港作為亞洲領先的國際金融中心，更應提前為量子運算時代作好準備。今次科研成果除了回應國家「十五五」規劃戰略部署，亦配合香港《創新科技發展藍圖》發展先進製造及微電子的核心目標，助力香港成為國際創新科技中心。
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