南洋理工大學成功開發具成本優勢的微型量子晶片
科技產業資訊室 (iKnow) - 何思穎 發表於 2019年11月12日
圖、南洋理工大學開發出的量子通訊晶片
現代社會中，許多數據在網路上傳送、儲存及交換，幾乎所有數位平台和資源庫都要求用戶輸入密碼和生物識別數據，因此網路安全非常重要。量子技術可以解決這些問題，因為密碼和資訊都集合在發送的信息中，形成『量子密鑰』。
新加坡南洋理工大學（NTU Singapore）的研究人員開發了一種比目前的量子裝置（quantum setup）小1,000倍的量子通訊晶片，且並不影響量子技術的安全性。這款晶片尺寸比目前的量子通訊裝置小1000倍，微型量子晶片開啟了更安全通訊技術的大門，該技術不僅可以部署於智慧手機、平板電腦和智慧手錶等小巧設備內，作為線上交易和電子通訊奠定了加密方法更好的基礎。
南大科學家所開發的微型晶片約3mm，且與現有安全標準不同，該晶片使用量子通訊演算法以增強安全性。藉由將密碼(passwords)集合在傳遞信息中，以形成安全的「量子密鑰」。換言之，接收到信息後，再將信息與密鑰一併銷毀，成為一種極安全的通訊形式。
該量子通訊使用隨機的代碼串來加密信息，而且只能由指定的接收者使用正確的「密鑰」開啟，無需傳輸其他密碼或生物識別數據等等當前通信形式的標準運作。也就是說，這就像發送一封加密郵件，寫信人將信息以密鑰Key鎖在信中，收件者需要同一把鑰匙才能打開它。量子技術確保了密鑰分發是安全的，防止密鑰被篡改。
該研究由南洋理工大學劉愛群（Liu Ai Qun）教授和Kwek Leong Chuan副教授負責，該研究結果發表Nature Photonics期刊上。
隨著，Google和IBM等科技大廠競相開發出量子超級電腦，開啟下世代超高速運算的創新。而量子技術在密碼學方面具有優勢，更是備受期待。例如，Facebook、Skype等交流平台皆創建了屬於自己的通訊用安全通道，即所謂的「經典通道（classical channels）」。而未來，承載信息的「量子通道（quantum channels）」將安全協定整合至加密數據中。每個通道都是獨一無二，以減少甚至消除在傳輸過程中信息被攔截或外洩的風險。
南大研究人員開發的量子通訊晶片具成本優勢，因使用矽(silicon)作為標準工業材料，便於製造量子晶片。
南大團隊現在正在開發傳統光通信系統（optical communication systems）和量子通信系統的混合網路（hybrid network）。這將提高量子技術的相容性，並擴展連網應用範圍。(733字；圖1)
參考資料：
NTU Singapore researchers create quantum chip 1,000 times smaller than current setups. Space Daily, 2019/11/1
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