近日，西班牙研究人员通过基于软件定义网络（SDN）的技术开发了一种集成在商业光网络中的量子密码网络，允许以灵活，动态和可扩展的方式实现量子和经典网络服务。
该网络使用Telefonica Spain提供的光纤基础设施，连接位于马德里大都市区的三个设施。该试验自去年5月以来一直在进行，今年6月Telefónica和华为宣布他们通过使用SDN在商业光网络上进行了成功的量子加密现场试验，并且在最近国际量子密码学大会QCRYPT 2018上提交了一份初步报告。
所有安全通信都基于现代密码学的使用，当前用于密钥生成的加密技术基于高度复杂的数学问题，如RSA加密算法。随着计算能力的增长，解决这些问题所需的时间变短，这就要求密钥长度的增长和密钥生成算法的复杂性。但随着量子计算机的出现，现存这些加密技术都将变得完全无效。
利用量子力学可以打破当前的加密技术，同样也能利用量子力学保护方法密钥，量子密钥分发（QKD）正是基于此诞生的密码保护技术之一。QKD可以应用于交换通信双方的密钥，据Telefónica称，QDK技术将为使用者提供保护，免受量子计算对当前加密算法构成的威胁，并为数据交换提供更高级别的安全性。
“我们可以使一个随机的比特序列出现在一个地方，同时又出现在另一个地方，而这两地之间并没有形成传送，”正如专注于量子计算的杰出物理学家和Telefónica董事会成员Juan-Ignacio Cirac所说，“这是一种我们必须充分利用的密钥交换方式，因为它无法被破解。”
软件控制的连续变量（CV）-QKD设备由慕尼黑华为研究实验室与UPM合作开发，通过Telefónica开发的基于SDN的管理模块将数据和量子密钥的传输结合在同一光纤上。
量子和经典信道的管理通过SDN技术以集成方式完成，以最佳方式共享光网络。事实上，QKD的可行性已经在实验室和受控现场试验中得到证实，但是将其部署在商业基础设施上，以及在将其与这种基础设施的运行机制集成的能力方面始终存在问题。
在现有通信基础设施上的部署以及在该试验中实现的标准电信系统的使用是此类试验中的第一次，西班牙研究人员开发的此套密码网络显示了相当的成熟度。
20个信道可以在使用量子信道的同一宽带中共享相同的光纤，当使用千兆网络时，允许在城域网络中传输量子信号，每秒数据交换超过2TB。并且允许在相距60公里的连接点之间切换。
慕尼黑量子通信项目的华为项目负责人Momtchil Peev评论说：“我们提供的CV-QKD测试设备不仅具有固有的CV优势：它们不需要（超）低温（笨重）单光子雪崩探测器并且可以重用经典的光通信技术。我们还选择了一种专注于控制和密钥交付接口的灵活设计，而不是单独处理性能记录，显示了未来更加无缝集成到现代网络中的可行性。”
本文来自量子大观（微信公众号：C114-quantum）
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