インサイダーブリーフ
- ブリストル大学とケンブリッジ大学の研究者は、410キロメートルのファイバーネットワークを超える量子暗号化されたビデオ通話を含む、英国初の長距離量子セキュアデータ転送を実証しました。
- このネットワークは、標準的な線維性インフラストラクチャを使用して、光の粒子と分布エンタングルメントに埋め込まれた結晶キーの2つの量子キー分布方法を組み合わせています。
- この実験は、長距離ネットワーク内の複数の量子セキュアテクノロジーの最初の成功した統合を示し、将来の量子インターネットの基礎を築きます。
プレスリリース – 研究者は、英国で最初の長距離量子測定されたビデオ通話を含む、量子通信ネットワーク上のデータの英国初の長距離超セキュア転送を成功裏に実証しました。
ブリストル大学とケンブリッジ大学のチームは、標準的な線維性インフラストラクチャを使用するネットワークを作成しましたが、さまざまな量子現象に依存して超安全なデータ転送を可能にします。
ネットワークは、2種類の量子キー分布（QKD）スキームを使用します。分布したエンタングルメント：量子粒子を本質的にリンクさせる現象。
研究者は、ライブの量子セキュアビデオ会議リンク、暗号化された医療データの転送、および分散データセンターへのリモートアクセスを安全なリモートアクセスを介して、ネットワークの機能を実証しました。データは、ブリストルとケンブリッジの間に正常に送信されました。これは、410キロメートル以上の繊維距離です。
これは、エンタングルメント分布などのさまざまな量子セキュアテクノロジーを網羅した長距離ネットワークが正常に実証されたのは初めてです。研究者は、彼らの結果を提示しました 2025光ファイバー通信会議（OFC） サンフランシスコで。
量子通信は、古典的な通信ソリューションと比較して、比類のないセキュリティの利点を提供します。これらのテクノロジーは、将来のサイバー攻撃に対して免疫があります。これは、一度完全に開発された量子コンピューターであっても、現在使用されている最も強力な暗号化方法を突破する可能性があります。
過去数年間、研究者は量子通信ネットワークの構築と使用に取り組んできました。中国は最近、繊維形成と衛星の両方を使用して5つの都市を接続することにより、4,600キロメートルをカバーする大規模なネットワークを設立しました。マドリードでは、研究者は、さまざまなタイプのQKDを使用して情報を安全に共有する9つの接続ポイントを備えた小さなネットワークを作成しました。
2019年、ケンブリッジと東芝の研究者は、毎秒数百万のキービットの記録的なキーレートで動作するメトロスケールの量子ネットワークを実証しました。そして2020年、ブリストルの研究者は、複数のユーザー間で絡み合いを共有できるネットワークを構築しました。同様の量子ネットワーク試験がシンガポール、イタリア、アメリカで実証されています。
この進歩にもかかわらず、これまで一度に、両方のタイプのQKD、エンタングルメント分布、および通常のデータ送信を処理できる大規模で長距離ネットワークを構築した人はいませんでした。
この実験では、古典的な通信インフラストラクチャと同時に、さまざまな量子セキュアアプローチに対応する量子ネットワークの可能性を示しています。これは、過去10年間に同じチームによって設立された英国の量子ネットワーク（UKQN）を使用して実行され、からの資金によってサポートされています。 工学および物理科学研究評議会（EPSRC）、およびの一部として Quantum Communications Hubプロジェクト。
「これは、私たちのコミュニティと社会のために量子に配置された未来を構築するための重要なステップです」と スマートインターネットラボ‘s 高性能ネットワーク研究グループ ブリストル大学で。 「さらに重要なことは、大規模な量子インターネットの基礎を築きます。世界規模での絡み合いとテレポーテーションを通じて量子ノードとデバイスを接続することです。」
「これは、英国の量子ネットワークを設計および構築するための10年以上の作業の集大成を示しています」と、ケンブリッジの工学部の共著者Adrian Wonfor氏は述べています。 「複数の量子通信テクノロジーの使用を実証するだけでなく、私たちの間のシームレスなエンドツーエンド暗号化を可能にするために必要な安全な主要な管理システムも示しています。」
「これは、私たち全員が日常生活で全国規模で依存しているコミュニケーションに量子セキュリティを提供する上での重要なステップです。」また、ケンブリッジ出身の共著者リチャード・ペンティ教授と、Quantum Communications HubのQuantum Networks Work Packageを率いたと述べました。 「ケンブリッジとブリストルの2つのチーム、産業パートナーの東芝、BT、アドラン、シスコ、およびUKRIの資金提供者のサポートがなければ、それは不可能だったでしょう。」
「これは、量子ネットワーキング技術における英国の世界クラスの強みを強調する並外れた成果です」と、Heriot-Watt大学に拠点を置くIQN HubのディレクターであるGerald Buller氏は述べています。 「このエキサイティングなデモンストレーションは、まさに統合された量子ネットワークハブが今後数年にわたってサポートする種類の作業であり、回復力のある将来の防止、全国の量子通信インフラストラクチャを確立するテクノロジー、プロトコル、および標準を開発します。」
現在のUKQNは、ブリストルとケンブリッジ周辺の2つのメトロポリタン量子ネットワークをカバーしています。これらは、3つの中間ノードを持つ410キロメートルにわたる4つの長距離光ファイバーリンクの「バックボーン」を介して接続されています。
ネットワークは、EPSRC National Dark Fiber施設（研究目的に専用ファイバーを提供する）でシングルモードファイバーを使用し、低損失光スイッチを使用して、古典的信号と量子信号トラフィックの両方のネットワーク再構成を可能にします。
チームは、新しく資金提供されたEPSRCプロジェクトを通じて、この作業をさらに追求します。 統合された量子ネットワークハブそのビジョンは、量子プロセッサのローカルネットワークから、低地球の軌道衛星を介した大陸間ネットワークまでのすべてのQuantum-Safe通信、分散コンピューティング、センシングのための国家規模のエンタングルメントネットワークまで、すべての距離スケールで量子ネットワークを確立することです。
