By:Scott Fulton III编译：sky

在10月底举行的欧洲量子技术内部会议上，有关人士指出“量子威胁将基本上摧毁我们今天所知的网络安全。” 自世纪之交以来，没有其他商业组织更直接地参与未来量子计算机网络的科学和工作理论的发展。

一类理论涉及密码安全性。量子计算机（QC）突破目前由公钥密码术（PKC）保留的坝时，世界上所有加密的消息都将变得脆弱。那就是“量子威胁”。

布鲁诺·赫特纳（Bruno Huttner）

一种量子安全解决方案可以在两个非常不同的方面出现，一个方面基本上是使用经典的手段来解决量子威胁，而另一个方面则是两个方面。用量子来对抗量子，这就是我们ID Quantique在大多数时候都在做的事情。

有一种称为后量子密码（PQC）的运动，一旦量子方法变得可靠，该运动将努力产生出更强大的经典方法来保护加密通信。Huttner订阅的另一种方法试图通过量子手段对所有通信进行加密。量子密钥分发（QKD）涉及由QC生成的加密密钥，用于通过量子信息网络（QIN）发送消息。

将QIN与电子Internet进行接口连接，这实际上是我们当今对这种连接的思考方式。直到最近，在这两个系统之间交换可用信息时，是否可以建立任何机制（无论机制多么奇妙或令人费解），仍然是一个悬而未决的问题，而这两个系统在物理层面上都位于不同的生存平面上。

量子互联网可以连接非量子计算机吗？

然而，在IQT Europe，人们充满了希望。

Mathias Van Den Bossche

Mathias Van Den Bossche指出：“我不知道为什么需要量子计算机，”他指导轨道卫星组件生产商Thales Alexia Space的电信和导航系统运行量子信息网络。相当简单。”

Van Den Bossche在向IQT Europe进行的一次演讲中所暗示的含义在今天可能并非不言自明，尽管它们肯定已经过去了。量子信息网络（QIN）是一个理论概念，可以使成对的量子计算机（QC）相互缠绕，就好像它们在物理上相互连接在一起。QIN连接的乘积不是两个处理器的接口，而是两个系统的绑定，其结果计算极限将是它们的量子分量之和或qubits的乘方的2 。只要我们以迄今所采取的方法利用量子力学的运气继续获得我们的青睐，它就会奏效。

Van Den Bossche的推测并不意味着可以利用量子网络以相同的方式将传统的电子计算机绑定在一起，例如，为任意两台台式计算机提供多达2乘以其字节总和的幂的组合内存。 。量子网络仅适用于量子计算机。但是，如果他是正确的话，那么在没有额外的量子分量的情况下，可以解决将经典计算机与QC的内存系统接口以及通过这样的系统传输大量数据的问题，否则这将使每个连接的QC更加不稳定。

斯蒂芬妮·韦纳教授

代尔夫特大学的斯蒂芬妮·韦纳教授说。“最终，将来我们希望让所有人都能纠缠在一起， 这意味着最终将实现地球上任何地方的本地量子处理器之间的量子通信。”

量子互联网的主要用途（也许是永久性的）是使QKD保护所有通信。量子加密的消息受物理保护，而不是数学保护，因此它不是可以被“黑客入侵”的东西。Wehner教授预见到QKD适用于与公共云进行的每笔交易的时间。

她解释说：“在这里，您应该想象自己有一个非常简单的量子设备-量子终端，如果您愿意的话，您可以使用量子互联网访问云中的远程量子计算机，因此您可以执行例如，对专有材料进行模拟，使得拥有量子计算机的云托管提供商无法找出您的材料设计实际上是什么。”

云服务器的任何部分可以与模拟干扰不破坏它-在量子词汇，使其脱散。这可能会打乱您的工作，但不会给云上的恶意行为者任何有用的东西。

创建量子互联网的障碍

要实现韦纳教授对完全实现的量子互联网的愿景，就需要克服相当多的障碍，还有具备相当的运气成份。这些好消息包括但不限于以下内容：

• 传统的控制系统 将需要阻止与QIN之间的信息交换。这是Van Den Bossche希望可以解决的问题：两个系统之间需要某种功能性的路标，这些路标本身不能引入不可靠性，不确定性和噪声。

• 量子换能器，其作用类似于电子网络中的中继器。（出于这个原因，您可能会听到“量子中继器”一词，尽管物理学家说这是用词不当。）正如芝加哥大学的David Awschalom教授和芝加哥量子交易所的负责人向IQT Europe的与会者问：“如何做？您将光有效地转换为量子域中的物质，以及如何构建量子中继器？” 当两个量子位通过光纤连接时，它们可以共享纠缠的奇特优点，但只能在有限的距离内进行。诸如Awschalom教授之类的传感器描述，它将处理纠缠得以有效传递所需的奇特状态交换，就好像通过一个桶式旅，从而使QIN得以链接一样。

• 单个光子发射量子比特，也称为“更好的量子比特”，将使QIN与经典设备的维护更加确定性和可管理性。光子是量子网络的信号。量子存储系统将需要高频和令人心跳加速的高带宽，这只有在可以精确观察和维护光子源时才可行。

• 量子存储系统（参见上文）至少目前是理想的构想。目前，一个高量子位的QC计算元件充当其自己的内存，一个53量子位的节点可以存储多达253位（约281.5 TB），这似乎足够了，但它是完全遗失的。当计算完成时，它可能会完全分解，因此将需要某种类型的稳定内存系统来维护数据库。这也许是所有事物中最高的。

• 可用光纤。5G无线部署工作在这里可能会有所帮助，从而为仅光子网络打开了连接途径。东芝研究公司和剑桥大学最近进行的实验表明，在尚未铺设深色光纤的地方，电信光纤网络对于量子通信来说足够可靠。

• 激光。这是本次讨论中被遗忘的元素。我们不是在谈论未建的蓝光播放器回收的激光单元，而是正如Awschalom描述的那样，“快速，高功率，毫瓦级的泵浦激光器会产生高带宽光子，以匹配这些存储器的波长。 ”

量子计算“生态系统”的当前规模和广度（如果可以这样说的话）可能尚未强制要求数十亿美元或欧元的投资来建立该行业所需的所有新基础设施。但是，在到达量子威胁之前，我们可能会遇到赫特纳教授所谈论的观点，即量子威胁比量子赏金更加迫在眉睫。然后，也许突然之间，投资可能会成批出现。

https://www.zdnet.com/article/quantum-computing-may-make-current-encryption-obsolete-a-quantum-internet-could-be-the-solution/