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量子密鑰分發:對抗算力革命的“盾牌”技術

2025年04月16日 閱讀 110
      全球首個覆蓋主城區的量子保密通信網絡“墨子號城域示范網”在合肥建成并投入試運行。這一里程碑事件標志著我國在量子通信產業化領域取得全球引領性突破,為數字經濟時代的信息安全提供了“無條件安全”的國產化解決方案。

      量子計算機的快速發展,傳統公鑰加密體系面臨被破解的潛在威脅。量子密鑰分發(QKD)技術基于量子力學不可克隆原理與測不準原理,可在通信雙方生成“一次一密”的量子密鑰,任何竊聽行為都會導致量子態坍縮并被立即察覺。這一特性使其成為目前唯一被嚴格數學證明的無條件安全通信方式。

      合肥示范網采用自主可控的“星地一體”架構,在300平方公里城區內實現政務、金融、能源等8大關鍵場景的量子密鑰按需調度,密鑰生成速率達到國際領先的10kbps,誤碼率低于0.1%。項目負責人潘建偉院士表示:“我們首次驗證了QKD技術與經典光通信網絡的深度融合能力,單光纖可同時傳輸量子信號與100Gbps經典數據,組網成本下降60%。”

      示范網已接入合肥市應急指揮中心、江淮汽車智慧工廠及徽商銀行數據中心。在金融領域,徽商銀行首次實現核心機房與同城災備中心間的量子加密傳輸,密鑰生成效率較傳統方案提升20倍;工業互聯網場景中,江淮汽車通過量子加密實現了毫秒級響應的設備遠程控制,為智能工廠筑牢安全防線。

      據國際權威機構Market Research Future預測,全球量子保密通信市場規模將在2025年突破120億美元。我國已將量子通信納入新基建重點工程,北京、上海、粵港澳大灣區等地的量子骨干網建設已進入招標階段。國盾量子CEO透露:“我們正研發小型化量子密鑰生成終端,計劃2024年推出首款支持手機端的量子安全SIM卡。”

      “這不僅是技術突破,更是安全范式的革新。”中國網絡安全審查技術委員會專家李明指出,“量子密鑰分發使通信安全從依賴數學難題的‘盾’升級為基于物理定律的‘盾’,在國防、金融等高敏領域具有戰略價值。”

       目前,歐美多國正加速量子通信布局。歐盟“量子旗艦計劃”投入10億歐元建設跨國QKD網絡,美國NIST于2023年7月發布后量子密碼遷移指南。中國信息通信研究院報告顯示,我國在量子通信專利數量、標準制定等方面已占據全球45%的份額。

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