虽然量子计算机提供了许多新的可能性，但它们也对互联网安全构成了威胁，因为这些超级计算机使常见的加密方法容易受到攻击。基于量子密钥分发，TU Darmstadt 的研究人员开发了一种新的防窃听通信网络。

新系统用于在各方之间交换对称密钥，以加密消息，使其无法被第三方读取。与德国电信合作，由物理学教授 Thomas Walther 领导的研究人员成功地运行了一个量子网络，该网络在用户数量方面具有可扩展性，同时在不需要受信任节点的情况下也很强大。未来，此类系统可以保护关键基础设施免受日益增长的网络攻击危险。此外，可以在大城市的不同政府站点之间安装防窃听连接。

Darmstadt研究人员开发的系统支持量子密钥交换，为星形网络中的多方提供公共随机数。单个光量子，即光子，被分配给通信网络中的用户，以计算随机数，从而计算数字密钥。由于量子物理效应，这些密钥特别安全。通过这种方式，通信受到了极高的保护，并且可以检测到现有的窃听攻击。

到目前为止，这种量子密钥方法在技术上一直很复杂，并且对外部影响很敏感。CROSSING 协作研究中心的达姆施塔特小组的系统基于特殊协议。该系统将来自中央源的光子分配给网络中的所有用户，并通过所谓的量子纠缠效应建立量子密钥的安全性。这种量子物理效应在两个光粒子之间产生了相关性，即使它们相距很远也可以观察到。相邻粒子的属性可以通过测量一对光粒子的属性来预测。

极化通常用作一种特性，但由于环境影响（例如振动或微小的温度变化），这通常会在用于传输的玻璃纤维中受到干扰。然而，达姆施塔特系统使用一种协议，其中量子信息被编码在光子的相位和到达时间中，因此对这种干扰特别不敏感。该组织首次通过这种强大的协议成功地为用户网络提供了量子密钥。

传输的高稳定性和原则上的可扩展性在与德国电信技术有限公司的现场测试中得到了成功证明。作为下一步，Darmstadt工业大学的研究人员计划将城市中的其他建筑物连接到他们的系统。

原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2022/05/220525102940.htm

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