華為公開“量子密鑰分發”相關專利:可降低複雜性和成本
2021-01-13 07:57
來源: 澎湃新聞

華為公開“量子密鑰分發”相關專利:可降低複雜性和成本

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澎湃新聞2021年1月12日訊 前幾日,中國科學技術大學教授、中科院院士潘建偉團隊與合作者在《自然》(Nature)上發文,正式宣佈驗證了天地一體化的大規模量子通信網絡的技術可行性。

1月12日,華為技術有限公司被授權公開“一種量子密鑰分發系統、方法及設備”相關專利,授權公告號為CN108737083B。

據專利摘要,該量子密鑰分發系統有助於降低量子密鑰分發的複雜性和降低成本,包括第一通信設備、第二通信設備、第三方系統、第一測量設備和第二測量設備。

第一測量設備用於在確定第一通信設備發送的第一光子的接收位置和接收時刻、以及第三方系統發送的第三光子的接收位置和接收時刻滿足預設模式後生成第一接收響應;第二測量設備用於在確定第二通信設備發送的第二光子的接收位置和接收時刻、以及第三方系統發送的第四光子的接收位置和接收時刻滿足預設模式後生成第二接收響應。

第一通信設備、第二通信設備在接收到第一接收響應和第二接收響應後分別根據光子的相位確定比特值,並將確定的比特值保存為共享量子密鑰。

國家知識產權局網站顯示,該項發明專利申請日為2017年4月24日,申請公佈日為2018年11月2日。

華為部署量子保密通信領域部署並非新鮮事。早在2018年,華為就已經和西班牙電信(Telefónica)合作在商用光纖網絡上完成過量子密鑰分發實驗。現場實驗採用了西班牙電信提供的光學基礎設施,連接馬德里大都市區內的三個站點,其中安裝有由慕尼黑華為研究實驗室與UPM合作開發的軟件控制CV-QKD設備。

那麼,量子密鑰分發具體是如何與經典通信基礎設施結合的呢?

如果將隨機產生的密碼編碼在光子的量子態上,依據量子不可克隆定理,一個未知的量子態不能夠被精確地複製,一旦被測量就會被破壞。因此,一旦有人竊取並試圖自行讀取量子密鑰,一定會被發現。這種不依賴計算複雜性,而是基於量子力學基本原理的密碼產生方式就是量子保密通信。

在實際應用中,量子密鑰分發需要和密碼算法結合使用,通過“量子信道+經典信道”來完成:量子信道傳輸量子信號,經典信道交互從中提取安全密鑰的處理方法。

因此,量子保密通信網絡的部署也在現有的光纖網絡基礎設施之上完成:在光纖網絡的機房、站點內部署設備,通過量子密鑰分發(QKD)技術在通信鏈路和網絡中分發密鑰,形成量子保密通信網絡。

在用户側,量子網絡支持政務、金融、電力等行業下游的應用接入,進行二次開發。

可以説,不管從設備還是應用層面來講,通信商都有率先探索量子密鑰分發的優勢。

2019年,ITU(國際電信聯盟)決定設立“面向網絡的量子信息技術焦點組”(FG—QIT4N),成為國際標準化組織中第一個量子信息技術焦點組,這背後推動的9家成員單位就包括華為。

可以想象,未來像華為這樣的通信設備供應商會在量子保密通信網絡建設中扮演更活躍的角色。

[編輯:劉婷]