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美国专家呼吁重视QKD 中国在相关领域领跑全球

TOM    2021-07-09 10:56

近日,美国哈德逊研究所(Hudson Institute)高级研究员、量子联盟倡议(Quantum Alliance Initiative)主任亚瑟·赫尔曼在他的文章《What Does Europe Know About Quantum We Don’t?》(对于量子有什么是欧洲知道,我们却不知道的?)中强烈呼吁美国政府“认真审视量子密码学这一选项”,并对美国国家安全局(NSA)不假思索地摒弃量子密钥分发(QKD)技术提出严重质疑。

随着量子计算的飞速发展,经典密码算法的安全性也受到极大威胁。而能抵御量子计算破解、实现“量子安全”的技术路线主要有两种:一是量子保密通信,其中发展成熟的主要是量子密钥分发(QKD),具有不依赖于数学假设的“无条件安全性”(也称信息论安全);二是后量子加密(PQC)算法,比如格密码,目前已知的量子计算算法无法有效破解。

亚瑟·赫尔曼在文章中提到:“我们自己的国家安全局(NSA)去年发布了一份文件,不假思索地摒弃QKD技术,而国家标准与技术研究所(NIST)对未来量子计算机攻击的解决方案完全专注于后量子密码学——尽管这些算法尚未在一台大型量子计算机上进行过测试(因为大型量子计算机目前不存在)。”

亚瑟·赫尔曼对美国政府此举深表怀疑与担忧,他指出:“当美国将其所有的量子安全筹码都押注在后量子密码学上,也就是科学家和密码学家希望基于数学的算法能够抵御未来的量子计算机攻击时,欧洲的科学家、公司和官方机构则在投资一项利用量子科学本身来保护现在和未来几十年的数据和网络的技术。”

根据报道,2018年10月,欧盟委员会启动了“量子技术旗舰计划”的第一阶段,其中一项任务包括构建基于量子密钥分发(QKD)的未来通信网络。正是基于QKD,形成了欧洲“量子互联网”的第一步。今年3月,七个欧盟国家(比利时、德国、意大利、卢森堡、马耳他、荷兰和西班牙)的代表签署了一项协议,在未来十年内开发与部署一套横跨欧盟的基于量子的防黑客通信基础设施(QCI),希腊、法国、瑞典等国也同意合作建设QCI。

事实上,中国科学家在QKD领域取得了世界领先成就。2016年8月,中国成果发射量子卫星“墨子号”,利用该卫星可使用QKD技术与多个地面站点进行通信,成为中国构建“星地一体化”广域量子通信网雏形的基石。今年1月,中国科大团队宣布成功实现了”跨越4600公里的星地量子密钥分发“,相关成果登上世界顶级学术期刊《Nature》。

关于外界一直广泛探讨的QKD和PQC两种技术路线之间是竞争还是合作关系的问题,今年5月,来自中国科学技术大学、上海交通大学、云南大学与国盾量子等单位的联合研发团队宣布,首次将这两种技术进行融合,实现了优势互补。两者联合最终保证了网络系统安全性,该成果将极大促进和推广QKD的应用前景。值得关注的是,此项实验设备采用了国盾量子自主研制的QKD产品,国盾量子研发团队在实验中进行了相关QKD设备和PQC上位机通信的设计,搭建实验平台完成QKD+PQC的网络实验的数据采集、分析等工作。

面对各国不断加大在QKD领域的研发和投入热情,特别是中国已经开始着手联合各方共同发挥自身的科研和产业优势,推动量子安全技术的融合发展的现状,亚瑟·赫尔曼迫切希望通过自己的文章引起美国政府和相关部门对QKD予以重视的行为可谓用心良苦,“不要让中国或我们的欧洲盟友为量子时代构建我们所选择忽视的安全架构”。而在量子通信这条赛道上,中国从跟跑到并跑再到领跑的地位变化已经毋庸置疑。

 

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责任编辑: WY-BD

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