美國量子通信領(lǐng)域迎來重要進(jìn)展，Quantum Corridor公司聯(lián)合東芝國際公司及其合作伙伴，成功完成首次跨州量子密鑰分發(fā)演示。此次實驗依托連接伊利諾伊州與印第安納州Tier III數(shù)據(jù)中心的商用城域光纖網(wǎng)絡(luò)，在真實商業(yè)環(huán)境中驗證了量子安全通信的可行性。
實驗路線從芝加哥ORD 10數(shù)據(jù)中心（350 Cermak）延伸至印第安納州漢蒙德市Digital Crossroad數(shù)據(jù)中心（100 Digital Crossroad Drive），全程采用Quantum Corridor現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)的21.8公里光纖段。團(tuán)隊通過整合東芝的多路復(fù)用QKD技術(shù)與Ciena高速相干傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)了密鑰生成與高吞吐量加密的協(xié)同運作。
量子密鑰分發(fā)（QKD）的核心機制在于結(jié)合量子物理特性與經(jīng)典通信協(xié)議。系統(tǒng)利用單光子的量子態(tài)生成隨機密鑰，再通過經(jīng)典通信渠道協(xié)調(diào)驗證兩端密鑰的一致性。這種雙重保障機制確保了密鑰生成的絕對隨機性，為通信雙方提供了理論上不可破解的安全通道。
技術(shù)實現(xiàn)層面，東芝符合ETSI標(biāo)準(zhǔn)的QKD系統(tǒng)展現(xiàn)出卓越性能，平均安全密鑰速率達(dá)到1,500kbps，遠(yuǎn)超行業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用預(yù)期。生成的量子密鑰無縫接入Ciena Waveserver 5 800G相干加密模塊，采用AES-256-GCM加密算法，每90秒自動更新一組新密鑰。該解決方案已通過FIPS 140-3 Level 2安全認(rèn)證，證明其具備商業(yè)級可靠性。
在為期48小時的連續(xù)測試中，系統(tǒng)始終保持線速率吞吐量且未出現(xiàn)任何數(shù)據(jù)包丟失。這一結(jié)果充分驗證了QKD技術(shù)在高可用性商業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的穩(wěn)定性，為金融交易、醫(yī)療數(shù)據(jù)傳輸、國防通信等關(guān)鍵領(lǐng)域提供了近乎實時的量子安全防護(hù)。實驗數(shù)據(jù)表明，該技術(shù)已具備規(guī)模化部署條件。
