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Imec和新加坡國立大學攜手研發量子晶片加密技術
 

【CTIMES/SmartAuto 報導】   2019年09月15日 星期日

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imec和新加坡國立大學宣佈簽署一項研究合作協定,為安全量子通信網路開發基於晶片的原型。在五年的協議期內,imec和新加坡國立大學將共同開發可擴展、強大、高效的量子金鑰分發和量子亂數產生技術,打造真正安全的量子互聯網的基本構建模組。

量子資訊科學研究表明,大型量子電腦(研製成功時)將使今天的大多數加密技術變得不安全。雖然有人可能會認為,這樣的大型量子電腦的成功研製距離我們尚有時日,但情況依然嚴峻。為此,全球已經開始朝著兩個方向努力,即基於軟體的方法(被稱為後量子加密)和基於硬體的方法(被稱為量子密碼術)。

本質上來說,後量子加密就是對現有的加密演算法和標準進行更新,讓目前的基礎架構能夠用於後量子數字世界。然而,其安全設定檔仍然以未經證實的假設為基礎。另一方面,量子密碼術提供了更強大的安全保證:其安全性完全基於量子物理定律,因此它在理論上是牢不可破的。

因此,對於醫療、政府、銀行等具有長期安全需求的關鍵資訊基礎架構來說,量子密碼術是更為安全的方式。這種方法的兩個基本構建模組是量子金鑰分發(QKD)和量子亂數產生(QRNG)。然而,目前實現這些量子技術的方法和過程既具有局限性,又成本高昂。由於這些瓶頸,量子密碼術的廣泛部署不具吸引力。

Imec和新加坡國立大學集合了各自研發團隊的理論、實驗和設計經驗,共同致力於解決其中一些瓶頸問題。總體目標是將量子金鑰分發和量子亂數產生技術轉移到一個更具可擴展性、更強大、更經濟實惠的平臺。這項研究合作得到新加坡國立研究基金會量子工程研發計畫的支援。

Imec研發專案總監Joris Van Campenhout表示:「我們的方法包括在單個基於矽光子的晶片中開發和集成所有量子金鑰分發(QKD)關鍵元件,從而確保經濟實惠的解決方案。作為第一個可交付成果,我們將共同開發一個超快速量子亂數產生(QRNG)晶片,這是生成金鑰的關鍵元件。其次,我們將研究一種緊湊小巧且完全集成的光子量子發射器原型晶片。隨著這些努力,我們將充分利用imec在矽光子技術方面的深厚專業技能,該技術最初是為傳統資料通信和電信應用而開發。」

新加坡國立大學的助理教授Charles Lim博士表示:「通過開發基於晶片的原型,我們將能夠把當今的量子金鑰分發技術轉變為高效的通信網路解決方案。我們在新加坡國立大學的團隊將帶來量子亂數產生器和量子金鑰分發系統的理論、協定設計和概念驗證實驗等方面的專業技能。我們非常高興能與imec合作,因為借助他們的專業技能,我們將通過使用imec的工藝設計套件和可重複使用的IP模組,將這些解決方案轉化為真正的基於矽光子的晶片。」

關鍵字: 量子電腦  imec 
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