全景直击:2025国外从卫星到光纤的量子十大新动向

admin 2026-03-06 19:09:01 网络安全文章 来源:ZONE.CI 全球网 0 阅读模式

文章总结: 本文盘点2025年国外量子领域十大动向。法国研发GEO卫星QKD系统,英国设定2035年PQC迁移目标并成立量子网络中心。美国MIT突破量子互联技术,DARPA推进量子网络与异构架构项目,宾大实现IP协议传输量子信号,NIST发布PQC迁移白皮书。欧盟发布量子战略,德国测试机载量子通信链路。这些进展标志着量子技术正加速走向实用化,重塑全球信息安全格局。 综合评分: 82 文章分类: 安全大事件,政策法规,技术标准,数据安全,安全建设


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全景直击:2025国外从卫星到光纤的量子十大新动向

原创

Cismag Cismag

信息安全与通信保密杂志社

2026年3月5日 18:11 四川

量子技术正以前所未有的速度从实验室走向实用化,成为全球科技竞争的焦点领域。过去一年间,从太空量子通信到地面光纤网络,从抗量子密码迁移到量子互连突破,各国在量子领域的布局持续提速。欧洲推动卫星量子密钥分发系统研发,英国明确抗量子密码迁移时间表,美国在量子网络和异构计算方面接连取得进展……这些突破不仅彰显了量子技术的巨大潜力,也勾勒出未来信息安全与计算能力的新图景。

本期带您一同回顾2025年国外量子领域十大事件,洞察这场深刻变革的前沿动向。

法国泰雷兹公司等开发面向地球静止轨道航天器的量子密钥分发系统

1月,法国泰雷兹•阿莱尼亚航天公司(Thales Alenia Space)宣布,正联合西班牙Hispasat公司共同开发、制造和验证面向地球静止轨道航天器的量子密钥分发(QKD-GEO)系统原型。该项目预算1.04亿欧元,项目周期为24个月,旨在开发QKD-GEO系统的各个组件,包括地球静止轨道卫星上的量子有效载荷以及相关的地面段设施设备。该项目将利用光子量子特性,生成无法被拦截的加密密钥,从而提高通信安全性。目前,该项目已成功完成初始系统设计,未来将在140公里的高度上开展大气层内的测试活动,以检验地面段和量子有效载荷的功能。

英国国家网络安全中心发布《抗量子密码迁移时间表》

3月,英国国家网络安全中心(NCSC)发布题为《抗量子密码迁移时间表》的指南,为英国各类组织提供了抗量子密码(PQC)迁移计划。该指南规定,英国的各关键组织应在2035年前完成迁移。为此,该指南明确了PQC迁移的必要步骤,针对不同行业的特点,提出了不同的准备建议,并为关键活动制定了时间表。该指南将英国的整个PQC迁移全过程划分为三个阶段:2025年至2028年,各组织需识别需要升级的加密服务,并制定PQC迁移计划;2028年至2031年,执行高优先级升级,并随着PQC技术的发展完善PQC迁移计划;2031年至2035年,完成系统、服务和产品的PQC迁移。

美国麻省理工学院开发出突破性的量子互联技术

3月,美国麻省理工学院的研究人员推出了一款新型量子互联装置,旨在实现超导量子处理器之间的可扩展“全互联”通信。这种创新架构绕过了当前“点对点”系统的局限性,使用超导导线(波导)网络,能够在量子处理器之间传输微波光子(量子信息的载体)。与传统架构不同,麻省理工学院推出的互连装置可实现网络中的任何处理器之间的直接通信。这一突破标志着量子计算正从单一芯片向分布式架构转型,为构建更可靠、更高效的分布式量子网络奠定了基础。

英国启动综合量子网络中心

4月,英国启动由赫瑞瓦特大学牵头、联合12所大学、2家国家实验室和40多个行业合作伙伴共同组建的综合量子网络中心(IQN Hub),以加速部署安全且可扩展的量子通信基础设施。该中心投资超4200万英镑(约合5400万美元),旨在按照英国政府《2035年量子战略》的规划,解决与量子网络相关的技术和工程挑战。该中心将开发可扩展量子网络所需的底层技术,包括高性能量子光源、低噪声探测器和稳固型量子开关等。该中心还将与各国家机构合作,制定新的量子安全通信标准。该中心还将在量子处理器之间建立局部链路,扩大基于光纤的量子网络,以及将量子网络与卫星通信相集成。为此该中心将开发具有足够相干时间的量子存储器,以用作量子链路上的中继器。该中心还将设计能与现有光纤基础设施相衔接的协议,以确保未来量子硬件的兼容性。

欧盟发布量子战略

7月,欧盟委员会通过并发布《量子欧洲战略:动荡世界中的量子欧洲》的量子战略。该战略旨在统筹协调欧盟各成员国的量子战略和量子技术发展路线图,培育高弹性且由自主可控的量子生态体系,在保持量子科学领导地位的同时,加速突破性量子技术的市场化进程。该战略重点关注以下五个领域:量子技术的研究与创新、量子基础设施、强化量子生态体系、太空量子技术和军民两用量子技术、量子技能。该战略分别详述了欧盟在这些领域的发展现状,确立了其自身的实施框架,并强调了国际合作和欧盟层面的治理对发展欧盟量子技术的重要性。

美国DARPA演示QuANET项目的首套量子增强型网络

8月,美国国防先进研究项目局(DARPA)称其“量子增强网络”(QuANET)项目团队已成功演示了首套可运行的量子增强型网络。该网络可利用经典链路和量子链路传输信息,研究人员将数据编码到压缩光(一种光的量子态)上进行传输,并通过实时优化,使信息传输时间从5分钟缩短至0.7毫秒,比特率达到6.8 Mbps。QuANET项目旨在创建一种集成网络,将量子系统集成到传统网络基础设施中,并通过部署超纠缠光子(一种在多个量子特性上纠缠的光子)来提高通信效率和安全性。当前QuANET项目团队正在准备该项目的第一阶段测试活动,届时将采用由光纤、光交换机和路由器等构成的量子-经典架构来传输和接收数据。

美国DARPA启动量子计算与通信架构项目HARQ

9月,美国国防先进研究项目局(DARPA)发布关于“量子异构架构”(HARQ)项目的意见征询书,以探索如何利用光子集成、量子互连和量子电路设计方面的最新技术,将不同类型的量子位组合成互连的异构量子系统,从而解决不同量子系统之间的通信与协作问题。HARQ项目将包含两大核心技术领域,一是开发能够高效地将量子操作分配给最合适的量子位类型的编译器工具,从而将资源需求降低至当前的千分之一;二是开展各种高保真、高速量子互连组件的工程设计,以实现不同类型量子位之间的可靠通信。此外HARQ项目还将研究如何指导软硬件协同设计、评估可扩展性以及估算潜在的经济影响。DARPA预计将于2026年2月1日前授出多份HARQ项目第一阶段合同,每份合同的最高价值为200万美元。

美国宾夕法尼亚大学成功利用标准互联网协议发送量子信号

9月,美国宾夕法尼亚大学的研究人员利用其研发“光子学量子-经典混合互联网”芯片(简称“Q芯片”),在威瑞森公司的商用光纤网络上成功利用标准的互联网协议(IP)发送了量子信号。此次实验所用的网络由连接两栋楼的一个服务器、一个节点和约一公里长的光纤组成,研究人员利用Q芯片将可测量的经典互联网数据包与量子信息相结合,从而在不破坏量子信息的前提下测量经典报头,从而正确路由数据包。实验结果表明,Q芯片不仅可发送量子信息,还可自动校正噪声,将量子数据和经典数据捆绑成标准的互联网式数据包,并使用连接日常设备的寻址系统和管理工具来路由这些数据包。实验系统的传输保真度保持在97%以上,足以克服通常会破坏实验室外量子信号的各种噪声及其他不稳定因素。此项研究成果意味着未来或能在现有的商用网络基础设施上搭建量子网络,从而极大降低量子网络的建设门槛。

美国NIST发布向抗量子密码学体系迁移的白皮书

9月,美国国家标准与技术研究院(NIST)发布网络安全白皮书《抗量子密码学(PQC)迁移:与风险框架文件的映射》,以说明如何将抗量子加密与NIST网络安全框架(CSF)等指南中的安全做法结合起来。该白皮书梳理了有助于在CSF中创建软硬件清单的加密技术信息,说明了在CSF中如何通过分析加密漏洞来识别技术资产漏洞,强调了建立清晰的技术配置管理流程是PQC迁移步骤(即实施新的抗量子算法)的先决条件,并在PQC活动与NIST的安全与隐私控制目录(即NIST特别出版物800-53)建立了映射关系。NIST指出,该白皮书有助于各组织的PQC迁移工作与现有的安全成果(如各类网络安全风险管理实践)保持一致,并制定PQC迁移工作中的具体安全控制措施和目标。

德国航空航天中心测试机载量子通信链路

10月,德国航空航天中心(DLR)宣布,作为德国QuNET计划的一部分,该中心成功测试了“在飞机与地面站之间的多条量子通道中传输单光子”的能力。此次飞行试验使用了由DLR飞行实验中心运营的一架Dornier 228研究用飞机。工程师们为该机配备了一台光通信终端,使其成为一个可以与地面站建立量子链路的移动节点。地面接收器则安置在由德国弗劳恩霍夫应用光学与精密工程研究所(IOF)的移动容器QuBUS中。在试验中,DLR成功将光子发送到离子阱中,并测试了几种量子密钥分发(QKD)方法。此次试验取得的成果已提交给德国联邦研究、技术及太空部(BMFTR)。QuNET计划是德国的一项国家级量子安全通信项目,其目标是利用光子创建量子加密密钥,从而防止通信遭到窃听,并为基于量子计算机的量子互联网奠定基础。

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