采用量子芯片的军事级通信比目前的设备小1,000倍

时间:2019-11-18 13:40 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

  

采用量子芯片的军事级通信比目前的设备小1,000倍

 

  NTU科学家开发的微型芯片尺寸约为3mm,与现有的行业标准相比,它使用量子通信算法来提供增强的安全性。它还需要比当前的量子通信设置少1000倍的空间,从而为更安全的通信技术打开了大门,这些通信技术可以部署在智能手机,平板电脑和智能手表等紧凑型设备中。

  新加坡南洋理工大学(NTU新加坡)的研究人员已经开发了一种量子通信芯片,该芯片比当前的量子装置小1,000倍,但提供了同样出众的安全量子技术。

  安全通信方法中使用的大多数领先安全标准(从ATM提取现金到在智能手机上在线购买商品)均未利用量子技术。可以截取个人识别码(PIN)或密码的电子传输,从而构成安全隐患。

  NTU科学家开发的微型芯片尺寸约为3mm,与现有标准相比,它使用量子通信算法来提供增强的安全性。它通过将密码集成在所传递的信息中来形成安全的“量子密钥”,从而实现这一目的。收到信息后,它会与密钥一起销毁,从而使其成为一种极其安全的通信形式。

  它所需要的空间也比目前的量子通信设置少1000倍,而量子通信设置可能像冰箱一样大,甚至占据了整个房间或办公室地板的空间。这为更安全的通信技术打开了大门,这些通信技术可以部署在智能手机,平板电脑和智能手表等紧凑型设备中。它还为在线交易和电子通信的更好的加密方法奠定了基础。

  在南洋理工大学刘爱群教授和郭国梁副教授的带领下,研究小组的研究结果发表在同行评审的领先期刊《自然光子学》上。

  

采用量子芯片的军事级通信比目前的设备小1,000倍

 

  NTU的刘爱群教授(左)和Kock Leong Chuan副教授展示了绿色电路板右下方嵌入的3mm量子通信芯片,它比当前设置小1,000倍,并提供几乎无法破解的加密级别。

  南大电气与电子工程学院的刘教授说:“在当今世界,网络安全非常重要,因为我们的许多数据都以数字方式存储和通信。几乎所有的数字平台和存储库都要求用户输入密码和生物识别数据,只要是这种情况,就可能被窃听或破译。量子技术消除了这种情况,因为密码和信息都集成在正在发送的消息中,形成了“量子密钥”。”

  Kwek副教授解释说,量子通信通过使用随机的代码串来加密信息而起作用,该信息只能由预期的接收者使用正确的“密钥”打开。无需传输其他密码或生物特征数据,这是当前通信形式的标准做法。

  “这就像发送一封担保信。想象一下,写这封信的人将消息锁定在一个信封里,信封里也有“钥匙”。收件人需要相同的“钥匙”才能打开它。量子技术可确保密钥分发的安全性,防止对密钥的任何篡改,”南大国立教育学院物理学家阿索克·奎克(Assoc Kwek)说。

  军事级通信技术,具有成本效益

  谷歌和IBM等全球最大的科技公司都在竞相开发量子超级计算机,它将以现在无法想象的速度彻底改变计算。

  量子技术的一项备受期待的优势在于密码学,即秘密通信的艺术。

  随着Internet服务的激增,诸如WhatsApp,Facebook,Skype,Snapchat,Telegram等电子邮件和消息平台已创建了自己的安全通信渠道,即所谓的“经典渠道”。

  相反,携带信息的“量子通道”具有集成到加密数据中的安全协议。每个通道彼此唯一不同,从而减少甚至消除了在传输过程中信息被拦截或泄漏的风险。

  简而言之,量子技术不需要“经典渠道”中必需的密码或生物特征数据的额外传输。这消除了被拦截或信息泄漏的风险,从而创建了几乎不间断的加密。

  NTU研究人员开发的量子通信芯片将具有成本效益,因为它使用诸如硅之类的标准工业材料,这也使其易于制造。

  刘教授说:“这是通信安全的未来,我们的研究使我们更接近量子计算和通信。这将有助于引发下一代通信设备的创建,并增强数字服务,例如银行的在线金融门户网站和数字政府服务。”

  NTU团队现在正在寻求开发传统光通信系统和量子通信系统的混合网络。这将改善量子技术的兼容性,该量子技术可用于更广泛的应用程序,例如互联网连接。

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