英国/爱尔兰首次通过水下电缆测试量子通信

光子盒研究院

在一项新的量子通信测试中，利用量子加密技术确保安全的数据位首次从英国发送到爱尔兰共和国。研究人员利用一条在爱尔兰海下运行的光纤电缆（被称为Rockabill），克服了该技术长期存在的数据泄露问题：这要归功于电缆端点的敏感探测器。

约克大学安全自主研究所的研究人员使用的光缆是爱尔兰波特兰和英国南港之间224公里新网络的一部分。该网络由基础设施供应商euNetworks拥有和运营，是该地区最新的商业光纤系统之一。

研究人员利用了英格兰和爱尔兰之间新颖独特的水下电缆系统

——这是用于实现水下量子通信的最长光纤电缆。其目的是解决量子通信信息编码时数据远距离泄漏的问题，并在量子硬件普及后测试未来量子互联网的基础设施。

量子通信使用的原理是，光粒子可以在脆弱状态下沿着光缆传输数据。这意味着，如果有人试图操纵或窃取数据，光粒子就会受到干扰而崩溃。问题是在长距离传输过程中，这种数据会衰减、分解和泄漏，从而导致线路末端的数据损坏。

约克大学团队的研究负责人马尔科·卢卡马里尼(Marco Lucamarini)教授解释说，许多大公司和组织都对量子通信感兴趣，以确保数据安全，但必须解决距离问题：“距离越远，光子——我们用作量子信息载体的光粒子，在信道中丢失、吸收或散射的可能性就越大，这就降低了信息到达目标的几率。”

如果组织机构想要跨境发送私人数据，这是一个重大问题，尤其是对于位于岛屿上的英国来说，它需要利用水下电缆将数据发送到欧洲大陆或美国。为了解决这个问题，卢卡马里尼教授和他的团队能够利用南港和波特兰之间的新电缆系统：它是一条真正的端到端光纤链路，并且在南港端点安装了高灵敏度的探测器，以减少干扰，从而提高了数据传输的质量。

传输以光速进行，大大提高了点对点数据传输的速度。卢卡马里尼教授说：“在实现量子通信的全部潜力方面，以及在未来确保私人数据安全的环境中，这是真正令人兴奋的一步，这种环境正在形成所谓的‘量子互联网’。”

通过在商业级电缆上进行实验，研究人员还推进了量子通信技术与现有全球电信基础设施的实际整合。获取量子安全数据对未来的信息安全至关重要，因为逻辑量子计算机将能够入侵现有的加密方法，并窃取存储和传输中的数据。

之后，还需要利用同一条电缆线进行更多的实验，为将量子技术提供的服务整合到英国和爱尔兰之间发送私人数据的行业标准通信中铺平道路。

参考链接：

[1]https://techmonitor.ai/hardware/quantum/first-quantum-communications-link-tested-between-uk-and-ireland

[2]https://www.miragenews.com/ukireland-test-quantum-communications-via-1096071/

[3]https://www.york.ac.uk/news-and-events/news/2023/research/quantum-communications-underwater-cable/