在开创性研究中，摩根大通、东芝和 Ciena 证明了首个用于大都市的量子密钥分发 (QKD) 网络的完全可行性，抗应对量子计算攻击，并且能够在真实环境条件下支持关键任务应用程序的 800 Gbps 数据速率加密传送。
研究团队展示了新开发的 QKD 网络能够即时检测和防御窃听者的能力。它还研究了现实环境因素对量子通道质量的影响，并使用 QKD 保护的光通道来部署和保护摩根大通的 Liink，这是世界上第一个由银行主导的生产级点对点区块链网络。这是 QKD 保护行业关键任务区块链应用程序的首次演示。
在摩根大通未来应用研究与工程实验室 (FLARE) 和全球网络基础设施团队的领导下，来自所有三个组织的研究人员合作取得了以下显着成果：
- QKD 通道首次与超高带宽 800 Gbps 光通道复用在同一根光纤上，用于为数据流的加密提供密钥。
- 对于 70 公里的光纤，量子通道与两个 800 Gbps 和八个 100 Gbps 通道共存，其密钥速率足以以 1 密钥/秒的密钥刷新率支持多达 258 个 AES-256 加密通道。
- 演示了 QKD 和 10 个高带宽信道的操作，距离可达 100 公里。
- 概念验证网络基础设施依赖于东芝欧洲在其剑桥英国基地制造的东芝多路复用 QKD 系统和 Ciena 的 Waveserver 5 平台，该平台配备 800 Gbps 光层加密和在 Ciena 6500 光子解决方案上运行的开放 API。这些测试是在摩根大通的光纤生产模拟实验室中进行的。
“安全对于摩根大通来说至关重要，”摩根大通杰出工程师兼 FLARE 研究小组负责人 Marco Pistoia 博士说。“这项工作正值我们继续为引入生产质量的量子计算机做准备的重要时刻，这将在可预见的未来改变区块链和加密货币等技术的安全格局。我们很自豪能够站在为实际应用开发 QKD 技术的前端，同时与东芝和 Ciena 等该领域的行业领导者合作。”
目前，QKD 是唯一经过数学证明可以防御潜在的基于量子计算的攻击的解决方案，并具有基于量子物理定律的安全保证。
Ciena 首席技术官 Steve Alexander 补充说：“随着越来越多的敏感信息每天通过光纤网络分发，强大的加密至关重要。随着量子计算时代的临近，研发进展将继续确保关键数据在网络上传输时的机密性。”
“Ciena 一直在突破创新网络技术可实现的目标。我们是第一个实现 200 Gbps 加密的公司，然后是第一个获得 400 Gbps 的公司。现在，我们率先向业界提供 800 Gbps 加密。与摩根大通和东芝等具有远见的公司合作至关重要，因为我们将继续构建网络解决方案，以更安全、更高效地支持我们的数字世界。”
东芝美国公司副总裁兼数字解决方案部总经理 Yasushi Kawakura 表示：“基于该项目的成功，我们现在拥有了一种经过验证和测试的方法来防御区块链上的量子攻击。东芝很自豪能够贡献我们的QKD 技术适用于这种首创的解决方案。”
JP Morgan 的 Onyx 杰出工程师兼区块链工程主管 Suresh Shetty 分享说：“我们很高兴证明 QKD 可以有效地保护 Liink 网络中各个节点之间的通信免受未来的量子攻击。”
完整的研究论文见：
Paving the Way towards 800 Gbps Quantum-Secured Optical Channel Deployment in Mission-Critical Environments
https://arxiv.org/abs/2202.07764