美國(guó)量子通信領(lǐng)域迎來(lái)重要突破——Quantum Corridor公司聯(lián)合東芝國(guó)際及合作伙伴，在商用光纖網(wǎng)絡(luò)中成功完成首次跨州量子密鑰分發(fā)（QKD）演示。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)依托連接伊利諾伊州芝加哥與印第安納州漢蒙德市的城域光纖網(wǎng)絡(luò)，在21.8公里的商用基礎(chǔ)設(shè)施上實(shí)現(xiàn)了量子安全通信，標(biāo)志著量子技術(shù)向商業(yè)化應(yīng)用邁出關(guān)鍵一步。

實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)采用東芝研發(fā)的多路復(fù)用QKD技術(shù)與Ciena公司的高速相干傳輸系統(tǒng)，在Quantum Corridor現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建了完整的量子安全鏈路。該系統(tǒng)從芝加哥ORD 10數(shù)據(jù)中心（350 Cermak）延伸至漢蒙德Digital Crossroad數(shù)據(jù)中心（100 Digital Crossroad Drive），通過(guò)單光子量子態(tài)的隨機(jī)性生成加密密鑰，并利用經(jīng)典通信協(xié)議確保兩端密鑰的完全同步。這種技術(shù)組合在美國(guó)商業(yè)運(yùn)營(yíng)商中尚屬首次應(yīng)用。

測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，基于ETSI標(biāo)準(zhǔn)的東芝量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)展現(xiàn)出卓越性能：平均安全密鑰生成速率達(dá)到1,500kbps，較傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)部署預(yù)期值提升數(shù)倍。量子密鑰通過(guò)Ciena Waveserver 5 800G相干加密模塊無(wú)縫集成，采用AES-256-GCM加密算法，每90秒自動(dòng)更新一組新密鑰。該解決方案已通過(guò)FIPS 140-3 Level 2安全認(rèn)證，充分驗(yàn)證了量子通信與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互操作性。

在持續(xù)48小時(shí)的高強(qiáng)度測(cè)試中，系統(tǒng)始終保持100%線速率吞吐量，且未出現(xiàn)任何數(shù)據(jù)包丟失。這一成果證明QKD技術(shù)能夠滿足金融交易、醫(yī)療數(shù)據(jù)傳輸、國(guó)防通信等高可用性場(chǎng)景的嚴(yán)苛要求，其生成的密鑰具有理論上不可破解的特性，可為敏感信息提供近乎實(shí)時(shí)的量子級(jí)安全防護(hù)。實(shí)驗(yàn)采用的商用光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，也為未來(lái)大規(guī)模部署量子安全通信網(wǎng)絡(luò)提供了可復(fù)制的技術(shù)范式。