日前，世界領(lǐng)先的量子密鑰分配（Quantum Key Distribution，QKD）研究中心東芝劍橋研究實(shí)驗室（CRL）取得了一項重要的技術(shù)突破：他們宣布能以1Mbps的速度更新加密密鑰，這意味著非常有前途的安全技術(shù)量子密鑰分配（Quantum Key Distribution，QKD）已經(jīng)向商業(yè)化邁出了重要的一步。

      這主要?dú)w功于CRL的研究人員找到一個方法，使硬件能更好地過濾限制該技術(shù)的“電子雪崩”（electron avalanches）。

      這項技術(shù)突破具有重要的意義，它表明安全QKD技術(shù)將有可能應(yīng)用于多節(jié)點(diǎn)光纖網(wǎng)絡(luò)。而到目前為止，較低的安全密鑰分配速度??在20公里的距離里速度通常低至10Kbps，使該技術(shù)僅限于點(diǎn)對點(diǎn)鏈路應(yīng)用。

      該研究室花了多年的時間研究QKD，創(chuàng)造了多個QKD“速度”紀(jì)錄。

      量子加密技術(shù)利用量子物理學(xué)的核心原理，保證不僅對數(shù)據(jù)流本身（使用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)算法和傳輸方式），也對所使用的密鑰進(jìn)行加密。組成密鑰的字節(jié)以光子模式加密，如果在傳輸中遇到任何方式的攔截，將會破壞通訊，表明已經(jīng)受到攻擊。

      最關(guān)鍵的問題是，每個用來溝通密鑰觸發(fā)器的光子都是一個“雪崩”的電子，其中一些會成為導(dǎo)致密鑰錯誤的電子噪音。研究人員可以通過關(guān)閉設(shè)備來對付這個問題，或者將時鐘速度限制到10MHz，但這兩種方式都限制了吞吐量。

      以Andrew Shields博士為首的CRL團(tuán)隊已開發(fā)出一種方法，即利用來自沒有傳播噪音的弱得多的電子場的可用信號，使時鐘速度加速超過1GHz。從而使得20公里光纖鏈路上比特率能超過9Mbps，或在全安全模式下超過1Mbps。雖然能通過的節(jié)點(diǎn)數(shù)仍然很低，只有四個，但這還是向前邁出了一步。

      Shields表示，他們正在計劃開發(fā)一個用于量子網(wǎng)絡(luò)的全功能的高比特率QKD系統(tǒng)原型。他相信，在3到5年里，可以開發(fā)一個機(jī)架式設(shè)備，再結(jié)合多節(jié)點(diǎn)的能力，這將預(yù)示著QKD技術(shù)將能被真正地出售給客戶。由于成本和管理的復(fù)雜性，他預(yù)測，QKD技術(shù)最有可能首先應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商。