新興的量子通信技術(shù)倍受人們推崇。但現(xiàn)有的量子通信設(shè)備大而笨重，一定程度上制約了這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。

新加坡研究人員在最新一期《自然·光子學(xué)》雜志上撰文稱，他們開發(fā)出一種量子通信芯片，長(zhǎng)度僅為3～4毫米，使用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)材料硅等制成，其塊頭僅為現(xiàn)有設(shè)備的千分之一。通過這一小小芯片，就能實(shí)現(xiàn)量子通信的功能，大大縮小了量子通信設(shè)備的體積，有望為量子通信技術(shù)的普及應(yīng)用鋪平道路。

上圖為最新研發(fā)的量子通信芯片。

研究團(tuán)隊(duì)稱，盡管這個(gè)芯片小到了“極致”，但與現(xiàn)有安全標(biāo)準(zhǔn)相比，它使用了量子通信算法來提供優(yōu)越的量子安全技術(shù)，為在線交易和電子通信提供更好的加密方法奠定了基礎(chǔ)，可安裝在智能手機(jī)、平板電腦和智能手表等緊湊型設(shè)備內(nèi)，以提升其通信的安全性。

提起這個(gè)芯片，不得不說量子通信的安全性原理。量子通信是使用“量子通道”進(jìn)行信息傳遞的，每一對(duì)糾纏狀態(tài)的粒子“量子通道”都不一樣，從而可以降低甚至消除傳輸過程中信息被攔截或泄露的風(fēng)險(xiǎn)。研究人員這樣打比方：寫信的人把“密碼”封裝在信封里，量子的特性決定了任何想看這封信的人必須把信封拆開；一旦被拆開，人們就會(huì)知道這封信被看過了。在量子通信系統(tǒng)中，如果這個(gè)封裝密碼的“信封”沒有被人“拆”過，就能確定這個(gè)密碼是安全的，用該密碼保護(hù)的信息自然也是安全的。而諸如微信、微博、電子郵件等平臺(tái)，都擁有自己的安全通信通道，幾乎都需要用戶通過密碼或生物識(shí)別數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，傳輸過程中存在一定的安全隱患。

之前，量子通信技術(shù)之所以未曾得到廣泛應(yīng)用，除了量子通信設(shè)備大而笨重之外，還有一個(gè)關(guān)鍵性因素，就是它與現(xiàn)有光通信系統(tǒng)不完全兼容。“承載信息傳遞的信息高速公路已經(jīng)建立，很難再為量子通信技術(shù)重建‘新跑道’，研究人員只能想方設(shè)法讓量子通信技術(shù)在現(xiàn)有的路上‘跑’起來。”相關(guān)研究人員介紹說。

為了實(shí)現(xiàn)兼容，有關(guān)研究團(tuán)隊(duì)將目光投向了信息高速公路上的硬件——量子通信芯片上。他們解釋：如果量子通信設(shè)備也能像光通信器件那樣集成在芯片上，那么量子通信技術(shù)或許能在這條路上“跑”起來。研究團(tuán)隊(duì)按照這樣的思路展開攻關(guān)，通過芯片設(shè)計(jì)、加工、封裝、量子通信系統(tǒng)搭建的步驟，歷時(shí)多年，量子通信芯片終于初獲成功。

量子技術(shù)是安全通信的未來。量子通信芯片的問世，使人們距離量子計(jì)算和通信越來越近，有助于開發(fā)下一代通信設(shè)備，顯著提升諸如軍事通信、銀行在線金融門戶等數(shù)字服務(wù)的安全性。