新加坡南洋理工大学的研究人员已经开发出一种量子通信芯片，它比目前的量子设备小1000倍，但提供了与量子技术同样的优越安全性。

南洋理工大学的科学家们开发的微型芯片大约有3毫米大。与现有的行业标准相比，它使用量子通信算法提供了更高的安全性。它还需要的空间是目前量子通信设置的1000倍，量子通信设置为更安全的通信技术打开了大门，这些技术可以部署在智能手机、平板电脑和智能手表等小型设备上。图片来源：新加坡南洋大学

安全通信方法中使用的大多数领先安全标准（例如，从ATM取款到智能手机在线购买）都没有利用量子技术。个人识别码（PIN）或密码的电子传输可能被阻止，这构成安全风险。

与现有标准相比，微芯片的尺寸约为3毫米，并且采用量子通信算法来提高安全性。它通过将密码集成到要传输的信息中来形成一个安全的量子密钥，从而实现这一目的。在收到信息后，它将与密钥一起被销毁，这使得它成为一种非常安全的通信形式。

它所需的空间也比目前的量子通信设备少1000倍，量子通信设置可能像冰箱一样大，甚至占据整个房间或办公楼的空间。这为在智能手机、平板电脑和智能手表等小型设备上部署更安全的通信技术打开了大门。这也为更好的在线交易和电子通信加密方法奠定了基础。

由南洋理工大学刘爱群教授和梁川副教授领导的研究小组的研究结果发表在《自然光子学》杂志上。

南洋理工大学电机电子工程研究所刘教授说：“在当今世界，网络安全非常重要，因为我们的许多数据都是以数字方式存储和传输的。几乎所有的数字平台和存储库都要求用户输入密码和生物特征数据，这些数据可以被窃听或解密。量子技术消除了这种情况，因为密码和信息都集成到发送的消息中，从而形成了量子密钥。”

奎克副教授解释说，量子通信的原理是使用随机码串对信息进行加密，只有具有正确密钥的指定接收者才能打开信息。无需传输额外的密码或生物测定数据，这是当前通信形式的标准做法。

“这就像寄一封受保护的信。想象一下，写信的人把信锁在一个信封里，信封里有钥匙。收件人需要相同的密钥才能打开它。量子技术可以确保密钥分发的安全性，并防止对密钥的任何篡改。”南洋理工大学国立教育研究所物理学家奎克副教授说。

（从左至右）台大刘爱群教授及梁川副教授展示了嵌入绿电路板右下角的3毫米量子通讯晶片，比目前的装置小1000倍，提供几乎无法破解的加密等级。图片来源：新加坡南洋大学

高性价比军事通信技术

包括谷歌（Google）和IBM在内的全球最大科技公司正在竞相开发量子超级计算机，这将以一种现在难以想象的速度彻底改变计算。

量子技术的一个令人期待的优势在于密码学，即秘密通信的艺术。

随着互联网服务的普及，WhatsApp、Facebook、Skype、snapchat和telegram等电子邮件和消息传递平台都建立了自己的安全通信渠道，称之为“传统渠道”。

相比之下，量子信道的信息有一个安全协议集成到加密数据中。每个通道都是彼此唯一的，从而减少甚至消除了信息在传输过程中被截取或泄漏的风险。

简言之，量子技术不需要额外的密码学或生物测定数据传输，这在“传统信道”中是必需的。这消除了截获或信息泄露的风险，创造了几乎无法穿透的加密。

南洋理工大学研究人员开发的量子通讯晶片将是一个低成本晶片，因为它使用标准工业材料，例如矽，这也使得制造变得容易。

刘教授说：“这是通信安全的未来。我们的研究使我们更接近量子计算和通信。这将有助于推动下一代通信设备的创建，并增强数字服务，如银行的在线金融门户和数字政府服务。”

南洋理工大学的研究团队目前正致力于开发传统光通讯系统和量子通讯系统的混合网络。这将提高量子技术的兼容性，量子技术可用于更广泛的应用，如互联网连接