2024年全國兩會，“量子技術”成為熱詞。過去一年“量子技術等前沿領域創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)”，未來將“開辟量子技術等新賽道”。 蘇州國芯科技股份有限公司（以下簡稱“國芯科技”，股票代碼688262.SH）長期致力于“云-邊-端”系列化自主可控高安全高性能芯片體系構建，經(jīng)過多年的努力，已成為國內(nèi)領先的信創(chuàng)和信息安全芯片及模組研發(fā)企業(yè)。同時，國芯科技也是國內(nèi)較早開展量子技術合作，將信創(chuàng)和信息安全芯片與量子技術進行結合的公司之一。

國芯科技已經(jīng)與量子領域的知名企業(yè)安徽問天量子科技股份有限公司及參股公司合肥硅臻芯片技術有限公司分別組建了量子芯片聯(lián)合實驗室。依托上述兩個量子芯片聯(lián)合實驗室，國芯科技與上述合作伙伴在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、先進存儲、智能終端等領域，聯(lián)合開展量子芯片的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作，實現(xiàn)了信創(chuàng)和信息安全芯片迭代升級。

國芯科技與量子技術領域進行結合的信創(chuàng)和信息安全產(chǎn)品包括：量子安全芯片、量子安全TF卡、量子安全U盤key、量子安全PCI-E密碼卡等。

量子安全TF卡以及量子安全U盤key，用來存儲量子會話密鑰，量子會話密鑰為一次性對稱加密密鑰，高頻次的密鑰更新，需要預先在安全TF卡內(nèi)存儲大量的量子會話密鑰。量子安全TF卡以及量子安全U盤key可以提供4~32G的存儲容量，具有外部認證等鑒權機制保護密鑰的安全；可以提供SD通信接口形態(tài)以及USB接口形態(tài)的產(chǎn)品，易于插拔使用。

量子安全PCI-E密碼卡，是基于國芯科技高速云安全芯片和量子領域相關企業(yè)提供的量子隨機數(shù)發(fā)生器模組（QRNG）設計的一種高速量子密碼卡，密碼運算使用的秘鑰由QRNG產(chǎn)生。量子安全PCI-E密碼卡符合國家密碼管理局關于PCI-E密碼卡的相關技術規(guī)范，支持SM1/SM2/SM3/SM4等國密算法，能夠為可信計算等各類安全平臺提供多線程、多進程和多卡并行處理的高速密碼運算服務，可滿足數(shù)字簽名/驗證、非對稱/對稱加解密、數(shù)據(jù)完整性校驗、量子隨機數(shù)生成、密鑰生成和管理等功能要求，保證了敏感數(shù)據(jù)的真實性、完整性和抗抵賴性。量子安全PCI-E密碼卡可應用于大數(shù)據(jù)存儲與加密、視頻傳輸與存儲加密、區(qū)塊鏈與可信服務、工業(yè)控制網(wǎng)絡加密安全傳輸、物聯(lián)網(wǎng)通信加密與身份認證等領域。

量子安全PCI-E密碼卡

國芯科技上述多款信創(chuàng)和信息安全芯片及模組已經(jīng)被中電信量子、問天量子、國盾量子等量子領域的頭部企業(yè)實際采用和實現(xiàn)銷售，成功應用于電力等關鍵領域中。

除此之外，國芯科技參股公司合肥硅臻芯片技術有限公司近日推出了國內(nèi)突破毫米級尺寸的QRNG芯片，該芯片的推出標志著此前限制QRNG產(chǎn)業(yè)化應用上的第一道“尺寸關”得以攻破；同時，該芯片還通過了國家密碼管理局商用密碼檢測中心的密碼檢測。

量子技術作為全球前沿技術領域，發(fā)展還處在新賽道的起跑階段，前方道路依舊漫漫，需要各界同心協(xié)力，深化合作，不斷突破技術瓶頸。國芯科技正在和量子技術領域的頭部企業(yè)積極開展技術合作，實現(xiàn)信創(chuàng)和信息安全芯片迭代升級，努力參與量子技術產(chǎn)業(yè)鏈，為構建量子技術生態(tài)圈，貢獻國芯力量。

量子知識小課堂： 量子的基本特性和量子信息技術

量子是構成物質(zhì)的最基本單元，屬于當前科學界公認的最小的能量單位，具有量子不確定性，量子不可克隆，量子態(tài)疊加性，量子態(tài)糾纏性，量子態(tài)相干性等特性，基于以上的量子基本特性發(fā)展出了幾個方向的量子信息技術，例如量子通信技術、量子計算技術，量子測量技術等。

量子通信，利用量子疊加態(tài)或糾纏效應，在經(jīng)典通信輔助下進行量子態(tài)信息傳輸或密鑰分發(fā)，理論協(xié)議層面具有信息論可證明安全性，部分協(xié)議可實現(xiàn)經(jīng)典信息傳輸。

量子計算，以量子比特為基本單元，利用量子疊加和干涉等原理實現(xiàn)并行計算，能在某些計算困難問題上提供指數(shù)級加速。主要分硬件、編譯開發(fā)和算法應用軟件。

量子測量，對外界物理量變化導致的微觀粒子系統(tǒng)量子態(tài)變化進行調(diào)控和觀測，實現(xiàn)精密傳感測量，如授時定位、自主姿態(tài)控制與導航、金屬目標探測、生物磁信號成像、地下結構勘測、目標成像與環(huán)境質(zhì)量檢測等。

量子霸權對經(jīng)典密碼學的威脅

量子霸權指的是量子計算機在解決特定問題上遠遠超過現(xiàn)有計算機的一種壓倒性優(yōu)勢，所謂霸權比對的是傳統(tǒng)計算機。由于量子計算與傳統(tǒng)計算機計算原理不同，造成了上述所說的壓倒性優(yōu)勢，也就是量子霸權。傳統(tǒng)電子計算機的信息基本單位是比特，比特表現(xiàn)出兩種狀態(tài)，記作0和1，也就是二進制，可以把這種狀態(tài)比作開與關。而量子計算機使用的基本單位是量子比特，量子比特可以比作是一個旋鈕式開關，它表現(xiàn)出的狀態(tài)可以是無窮個，因此使用特定的量子算法，可以做到傳統(tǒng)計算機做不到的某些計算工作。

據(jù)報道，谷歌研究人員曾架設出53量子位的量子計算機，并以“懸鈴木”為代號。“懸鈴木”量子計算機所進行的運算，是要證明一個隨機數(shù)字生成器符合“隨機”的標準。按報告所指，即使是現(xiàn)存最先進的傳統(tǒng)超級計算機“Summit”，對量子電路的一個實例取樣100萬次，亦需時1萬年處理，但“懸鈴木”僅需200秒便完成運算。

審核編輯：劉清