在標誌著網路歷史的日子中，2017 年 9 月 29 日或許應該被銘記為新網路的開始，也就是資料流不可侵犯且無法再被監視的「量子網路」。當天，中國和奧地利研究人員首次成功透過低軌道衛星建立了量子加密的洲際通訊。格拉茨和興隆的科學家們透過視訊會議交換了圖像並進行了長達 75 分鐘的交談，兩者相距……7,600 公里。 2017年6月，中國研究人員的飛行距離已達1,200公里。幾個月的時間裡，距離擴大了6倍。
可怕的量子電腦的解藥
這在量子密碼學領域是前所未有的，量子密碼學是一種尖端技術，由於物理定律，對話者可以以完全安全的方式交換加密金鑰。
量子密碼系統已經存在十多年了。它們主要被銀行等大公司用來透過光纖交換加密金鑰。不幸的是，在光纖中，如果不定期放大訊號，訊號會隨著距離呈指數衰減（這裡不可行）。因此，這些地面系統的範圍仍然限於幾百公里。透過實現數千公里的量子通信，中國和奧地利的研究人員正在為全球使用量子加密鋪平道路，從而為「量子互聯網」鋪平道路，正如他們在他們的論文中所說的那樣。學習。
這樣的網路可以解決籠罩在我們頭上的破壞性混亂：量子啟示錄。距離第一個真正的誕生只剩下幾年的時間了量子電腦。這樣的機器將能夠破解所有公鑰密碼學，例如網路安全所依賴的迪菲-赫爾曼金鑰交換演算法。擁有此工具的任何人都可以讀取所有網路交換，無論它們是受 HTTPS 還是 VPN 保護。
中國遙遙領先
美國間諜美國國家安全局正在花費巨資成為第一批擁有這種工具的人。迄今為止，唯一真正已知的治療方法是量子密碼學，它對量子電腦的功能仍然不敏感。我們更加理解為什麼中國在這領域大力進行研究。因為必須強調的是，這個計畫主要是由中央王國支持的。該計畫由中國教授潘建偉領導，他本人是量子物理學國際權威奧地利教授安東·蔡林格的學生。
這一學術聯繫解釋了為什麼中國研究人員與維也納的同行合作實現了這一傳輸。然而，作為這項技術核心的衛星完全是由中國方面所生產的。目前沒有其他國家擁有這樣的基礎設施，至少沒有公開。「它是唯一擁有完整量子通訊協定的衛星。從這一點來看，中國有相當大的領先優勢””，Anton Zeilinger 研究團隊成員 Thomas Scheidl 博士解釋道。作為計畫徵集的一部分，它現在希望與其他歐洲機構聯手建立一個類似規模的研究項目« 量子科技旗艦 »，歐盟委員會將於 2018 年啟動的一項計劃，預算為 10 億歐元。“我們正在最終確定我們的申請文件”，托馬斯·謝德爾告訴我們。
低吞吐量和高延遲
然而，即使這種技術能夠發展起來，由於其複雜性，它仍然需要數年時間才能大規模運作。去年九月進行的密鑰交換需要幾個步驟。這顆衛星以中國古代哲學家墨子的名字命名，首先向格拉茨發射雷射光束，以產生第一把鑰匙（MG）。然後他向興隆發射雷射光束以商定第二把鑰匙（MX）。這樣就可以將第二個金鑰加密的第一個金鑰傳送給興隆。最終，兩個研究小組擁有相同的金鑰來加密他們的通信，即MG。
這一切都很好，但也有一些缺點。這種金鑰交換需要一些時間，因為衛星必須先飛越第一個地面基地（格拉茨），然後飛越第二個地面基地（興隆）。而下一次密鑰交換，則必須等到第二天，也就是再次繞地球一週的時間。此外，衛星的雷射流只能以每秒數千位元的速率產生密鑰。因此，衛星每次飛越時只能建立 400 到 833 KB 的金鑰。
由於視訊會議採用 AES 128 位元加密，密鑰每秒更新一次，因此通訊會話必然會限制在幾個小時內。為了獲得滿足當前通訊需求的無延遲基礎設施，需要擁有整個量子衛星網路。“然而，優點是我們可以在不同的懸停期間創建密鑰並存儲它們以供以後使用”，湯瑪斯·謝德爾脾氣暴躁。
最後，這種架構還有一個致命弱點，那就是衛星。成功控制的攻擊者就掌握了王國的鑰匙。無論如何，這項技術仍然非常有前途，我們必須希望歐洲研究人員認真研究它。
