7月6日,国开科量子科技有限公司发布了新一代商用QKD设备QCS-288。据创始人陈在发布会上介绍,-288的编码率比同类设备高出25%以上。
截至2021年7月,奇克量子已申请并授权近百项核心专利,承担了多项国家和行业标准,包括《量子密钥分发系统技术要求》、《量子密钥分发系统测试方法》等。本次大会推出了奇克量子新一代量子通信系统QCS-288,支持各种光纤通信应用场景的保密需求,可为骨干网、城域网和接入网提供有效的安全服务。
为什么我们需要量子通信技术?解决了哪些实际问题?发布会后,奇克量子CEO陈、量子计算执行董事韩卓接受TechWeb等媒体采访,向我们介绍了量子通信的一般原理和应用,分享了公司未来逐步构建“量子网络”的思路和想法。
为什么我们需要量子通信?
一天,地下工作者爱丽丝给她的同伴鲍勃发了一条信息:“世纪大道13号门交易场所”。
不幸的是,这条消息被反对派黑客查理截获,因为又傻又可爱的爱丽丝用“明文”发送消息。要知道,即使是最差的情报官,读明文也能像读12345一样轻松。
交易失败了,鲍勃被抓住了。
第二次,爱丽丝学会了使用椭圆算法,一种非对称加密算法来加密相同的信息。Bob2收到Alice发来的椭圆曲线、基点和公钥,解出原始消息,成功完成交易。
ECC算法的数学理论非常深刻复杂,对计算能力的需求呈指数级增长。按照当时的芯片水平,就算全世界计算机的计算能力加起来,也没什么关系。
这一次,学了10年密码学的查理,在ECC面前输了。爱丽丝和Bob2号在对手的眼皮底下交易了十年,他们安然无恙,为组织做出了突出贡献。
十年来,查理没有放弃。他选择了另一种方式来克服量子信息技术的困难,通过不懈的努力开发出了量子计算机。这台电脑可以大大提高破解ECC的速度。以前解决这个问题需要一万年,但在量子计算机面前只需要“一环时间”。
当爱丽丝还在用ECC加密器电报联系她的同伴时,她一个接一个地失败了。Bob2号2号3号4号…一个个冲到街上,事情变得奇怪…
是的,在量子计算机面前,用ECC或RSA加密的信息和纯文本一样容易受到攻击。
如何抵抗查理的破解能力?想出一个新的加密算法?号码
俗话说:让他走自己的路。
爱丽丝和鲍勃开始使用量子通信来保护数据的隐私和安全。
“根据量子力学,量子是不可分割和不可复制的。换句话说,量子信息技术不仅可以用来建造新的计算机,还可以利用其“不窃听”的特性来为信息保密。如果说量子计算是“矛”,那么量子通信就是“盾”。奇克量子计算执行董事韩伟表示,“支付宝、网银,或者电网与电网之间的信息传输,如今都是加密的,但是当量子计算到来的时候,很多加密协议都会崩溃。我们不能等到那一天到来才考虑解决办法。"
步入商业量子通信
成立于2019年的奇克量子,仅用16个月就完成了城域网高速量子通信系统等第一代产品的研发,目前已进入市场化阶段。通信产品和解决方案已在政务网、智慧城市、大数据、智能汽车、轨道交通等多个领域布局。
“无论使用哪种加密算法。数据传输过程中用户泄露或被窃听的风险普遍存在,因此我们采用量子通信技术来保护数据传输的安全性。”陈介绍,“我们的量子通信设备使用量子密钥分发技术为其提供密钥,用户使用密钥对自己的数据进行加密。”
作为国内领先的量子信息设备制造商和服务商,奇克量子展示了其在量子通信和量子计算领域的系列产品和阶段性科技成果,包括新一代QKD设备、QKD专用光学芯片和分布式离子阱量子计算机工程机。
就像2G、3G、4G网络一样,量子通信设备也在逐步迭代,速度和效率同步升级。
QCS-288设备和解决方案采用了QKD和PQC的一体化设计思想,既解决了QKD预置密钥的问题,又弥补了PQC长期有效性有待验证的问题,从而提高网络安全性。据陈介绍,奇克量子的设备已经布局国内智慧城市、轨道交通和区域政务系统,即将宣布与更多行业的合作项目。新的QCS-288传输距离更长,编码率是同类产品的125%。
图为奇克量子CEO陈
在“盾”逐渐被市场认可的同时,奇克却一直在打造“矛”的路上。
发布会上,奇克公开了AbaQ系列工程化离子阱量子计算机,其整体设计突出了分布式离子阱量子计算的特点。中国鼓形式的离子阱节点模块化设计,提高了系统的可扩展性,为未来节点扩展提供了便利。工业设计结合了人机工程学原理,提高了系统的使用舒适性和维护便利性,在各种细节设计中兼顾科技感和便利性。
图为奇克量子计算执行董事韩伟
按照陈的设想,奇克的量子通信+量子计算技术方案,对于独立于现有网络的新一代量子网络的完整设计和构建,具有坚实的技术和产品基础。
目前,构建量子网络有两种方法。
一种是利用传统计算机通过光纤传输量子密钥。“现有的量子加密网络是经典的电脑,苹果的笔记本和华为的笔记本,利用QKD设备在光纤中传输密钥,然后我们对它们进行加密。未来的量子网络是第二种想法:一台量子计算机直接连接到另一台量子计算机。”也就是量子互联网,这是韩卓团队目前的研发思路和理想目标。
“与经典的状态传输不同,量子互联网基于量子计算机,通过量子态直接在光纤中传输信息。”韩解释道。
“可以说,我们在技术上是领先的,国内能把量子通信和量子计算融合在一起的公司很少。”陈接着说道。
资本助推,凯科加速
根据波士顿咨询集团的预测,到2030年,量子计算应用的市场规模有望达到500亿美元。国外科技巨头IBM、谷歌、微软、亚马逊等。都在提前布局量子云计算,抓住未来发展的机遇。
为加快量子信息技术的商业化应用,2020年底,奇科量子完成5000万元天使轮融资。陈表示,这笔资金将用于公司新一代小型化量子通信设备的研发和量产,以及离子阱量子计算机的研发,在公司长期目标和短期利润之间寻求平衡。
“目前,公司的融资计划正在稳步推进。在每个阶段,我们都要推出新的产品来满足用户和市场的需求,我们需要外部资金进入。”当被媒体问及后续融资情况时,陈表示,相关沟通正在进行中,他对下一轮融资充满希望,但具体情况不便透露。
TechWeb指出,为了获得资本的进一步关注,奇克量子正在进行产品测试和认证。
在接受TechWeb的提问时,陈表示,奇克正在积极与检测机构沟通,计划将设备和解决方案一起发送。如果有新的进展,会尽快与外界沟通。陈认为,测试和认证将有助于-288系列设备获得进一步的市场认可和关注。
从历史的角度来看,新技术的普及离不开人才储备和供应链的完善。那么,国内量子信息产业去了哪里?陈认为,中国的量子通信产业链已经实现了国产化,这一点不比国外差。“我们实际上处于世界级梯队。目前芯片等少数核心器件的性能与国外仅存在差距。比如我们的FPGA芯片和高速射频电路芯片在国外积累了几十年,但是我们积累了十几年,正在迎头赶上。性能参数略有差距,但它有足够的可用性。”
“我们目前面临的最大问题是人才,而国内的相关培训在过去十年才刚刚起步。好消息是,随着理论知识的普及,越来越多的优秀人才通过学习和实践加入量子信息领域。我在微信上加了很多粉丝,包括一些专业的量子技术从业者和学生。到2020年,粉丝逐渐活跃起来,组织一些线下活动。这说明人们正在关注量子技术,更多的人希望通过学习成为量子产业的一份子。在发布会上,可以看到我们的产品设计相当科技化,我们的办公室也更具未来感和科技感,希望能吸引更多人的关注。如今,看到越来越多的人加入奇克或其他量子信息技术公司,我更有信心中国的量子产业正在加速发展。”
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