Q-net-Q研究联盟成功验证了量子密钥分发技术在实际运营中的可行性
2026年2月26日——由诺德豪森应用技术大学牵头,联合弗劳恩霍夫应用光学与精密机械研究所(IOF)、弗劳恩霍夫电信研究所(HHI,海因里希·赫兹研究所)等机构组成的Q-net-Q研究联盟,经过三年努力成功验证了量子基础设施在实际运营中的可行性。在项目终期展示中,该团队演示了量子密钥分发(QKD)网络的多个应用场景。
在松德豪森医疗驿站,研究人员演示了一条150公里区域测试线路的功能实现,该线路与从柏林经埃尔福特至美因河畔法兰克福、总长超680公里的长途量子链路相连。该项目验证了将QKD技术整合至现有信息通信网络,以保障高敏感数据传输安全的能力。
这个由德国联邦教研部(BMFTR)和欧盟(EFRE)共同注资1180万欧元的项目,证明了QKD系统在非受控实验室环境下的运营准备度。“Q-net-Q的完成标志着我们将高精尖物理技术成功转化应用于区域基础设施。松德豪森站点已成为乡村地区数字主权实践的活体实验室。”诺德豪森应用技术大学校长约尔格·瓦格纳教授表示。
医疗驿站:高科技与社会创新的交汇点
选择松德豪森医疗驿站进行终期演示绝非偶然。在全科医生资源日益紧张的地区,这种提供医疗咨询和远程诊疗服务的驿站将成为未来区域医疗的重要支柱。该项目以医疗驿站作为操作界面,证明复杂的“量子高速公路”能在日常场景中有效保护患者数据。
现场演示:远程医疗实践检验
研究人员通过松德豪森与耶拿之间的真实远程会诊场景进行演示。驿站采用MEYTEC电子健康系统监测脉搏、血氧等生命体征,这些高敏感数据通过量子接入点加密后实时传输。耶拿大学医院高级医师阿尔布雷希特·京特博士通过平板解决方案分析接收数据,展现了安全技术与医疗工作流程的无缝衔接。
欧洲安全架构的四大测试平台
Q-net-Q联盟重点研究了四种测试环境:除松德豪森区域连接外,还在美因河畔法兰克福DE-CIX互联网节点经埃尔福特至柏林、总长680公里的量子光纤链路上评估了广域网络密钥生成性能。由弗劳恩霍夫IOF负责的埃尔福特研究中心成为这些连接的核心枢纽。
“埃尔福特站点作为关键中枢,实现了四大测试平台的传统通信与硬件控制。”弗劳恩霍夫IOF的娜塔莎·帕夫洛维奇博士解释道。软件定义网络(SDN)技术的运用还实现了多厂商设备在单一系统中的技术耦合验证。
弗劳恩霍夫IOF强化图林根州量子基础设施
帕夫洛维奇博士补充道:“通过Q-net-Q项目的技术突破,我们解决了乡村光纤网络及法兰克福-柏林长途量子通信的难题。该团队开发了专用偏振补偿系统(PAMs)以稳定量子密钥抵抗环境干扰,并集成了超高时间分辨率的单光子探测器。未来应用中,自主研发的纠缠光子源(EPS)仅需单个光源即可实现耶拿-松德豪森间150公里无缝连接,这将大幅简化网络架构。”
产学研的强力联盟
项目成功得益于全国性联盟的紧密合作:诺德豪森应用技术大学负责战略管理与区域转化;弗劳恩霍夫HHI和IOF贡献了量子探测器技术与多数据中心协同的光通信网络建设经验;柏林工大、慕尼黑工大和埃尔朗根-纽伦堡大学开发了系统架构与安全软件;耶拿大学医院作为医疗合作伙伴完成临床验证;DE-CIX互联网节点运营商测试了全球网络集成;演示所用光子量子源由耶拿量子光学公司提供。


