日前，世界領先的量子密鑰分配（Quantum Key Distribution，QKD）研究中心東芝劍橋研究實驗室（CRL）取得了一項重要的技術突破：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。

      這主要歸功于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的“電子雪崩”（electron avalanches）。

      這項技術突破具有重要的意義，它表明安全QKD技術將有可能應用于多節(jié)點光纖網(wǎng)絡。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，使該技術僅限于點對點鏈路應用。

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

      量子加密技術利用量子物理學的核心原理，保證不僅對數(shù)據(jù)流本身（使用傳統(tǒng)的數(shù)學算法和傳輸方式），也對所使用的密鑰進行加密。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，其中一些會成為導致密鑰錯誤的電子噪音。研究人員可以通過關閉設備來對付這個問題，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)一個機架式設備，再結合多節(jié)點的能力，這將預示著QKD技術將能被真正地出售給客戶。由于成本和管理的復雜性，他預測，QKD技術最有可能首先應用于網(wǎng)絡運營商。