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僅為現有裝置千分之一的新型量子通信芯片問世

發表時間:2021/1/26 18:03:30  來源:微波射頻網  瀏覽次數:2269  
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新興的量子通信技術受到高度重視。但是,現有的量子通信設備又大又笨,在一定程度上限制了該技術的應用和發展。

新加坡的研究人員在最新一期的期刊《自然光子學》中寫道,他們已經開發出了一種長度僅為3-4毫米的量子通信芯片,該芯片由硅等標準工業材料制成,其體積僅為硅片的千分之一?,F有設備一臺。通過這種小芯片,可以實現量子通信的功能,大大減少了量子通信設備的體積,有望為量子通信技術的推廣和應用鋪平道路。

上圖顯示了新開發的量子通信芯片。

研究小組表示,盡管與現有安全標準相比,該芯片“非常小”,但它使用量子通信算法來提供卓越的量子安全技術,為為在線交易和電子通信提供更好的加密方法奠定了基礎??梢詫⑵浒惭b在智能手機,平板電腦和智能手表等緊湊型設備中,以提高通信的安全性。

說到這款芯片,我不得不談談量子通信的安全原理。量子通信使用“量子通道”來傳輸信息。每對糾纏的粒子與“量子通道”不同,這可以減少甚至消除信息在傳輸過程中被攔截或泄漏的風險。研究人員使用了這樣的比喻:寫信的人將“密碼”封裝在信封中。量子的性質決定了任何想要閱讀字母的人都必須打開信封,一旦打開信封,人們就會知道這封信。已經看到了。在量子通信系統中,如果封裝密碼的“信封”未被某人“打開”,則可以確定該密碼是安全的,并且受密碼保護的信息自然是安全的。但是,微信,微博,電子郵件等平臺都有自己的安全通信通道,幾乎所有平臺都要求用戶通過密碼或生物特征數據進行傳輸,傳輸過程中存在一定的安全隱患。

過去,由于量子通信技術未被廣泛使用的原因,除了龐大而龐大的量子通信設備之外,還有一個關鍵因素與現有的光通信系統不完全兼容。 “已經建立了承載信息的信息高速公路,很難為量子通信技術重建一條“新軌道”。研究人員只能找到使量子通信技術在現有道路上“發揮作用”的方法?!?/span>

為了實現兼容性,相關研究團隊將目光投向了信息高速公路上的——硬件量子通信芯片。他們解釋說:如果量子通信設備也可以像光通信設備一樣集成在芯片上,那么量子通信技術就可以通過這種方式“發揮作用”。研究小組根據這一想法進行了研究。經過多年的量子通信系統的芯片設計,加工,封裝和構建步驟,量子通信芯片終于取得了初步的成功。

量子技術是安全通信的未來。量子通信芯片的出現使人們更接近量子計算和通信,這將有助于開發下一代通信設備,并顯著提高軍事通信和銀行金融門戶等數字服務的安全性。

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