香港理工大學科研團隊取得突破性進展，成功完成全球最長距離的光纖量子通信網絡安全測試。這項香港首個量子通信網絡的建設，為量子通信技術邁向商業化應用奠定關鍵基礎。該團隊自主研發的量子晶片兼具高速傳輸、卓越穩定性、低成本及可大規模生產四大核心優勢，預示着量子通信實用化進程的加速。

專家深入剖析，量子加密技術相較於傳統加密方法，其安全級別差異猶如電子智能門鎖與機械門鎖之別，存在本質性飛躍。然而，量子計算機所具備的驚人運算潛力，亦能輕易破解現行廣泛使用的加密體系，這對金融交易認證、跨境數據隱私保護、物聯網設備通訊等關鍵領域構成潛在威脅。本次研究成果，正為金融機構及政府部門等提供前瞻性技術方案，助力其迅速推進系統迭代，防範未來網絡攻擊，從根本上鞏固香港數字金融體系的安全，維護其國際金融中心的穩健地位。

自主研發晶片 連接四節點

這項具里程碑意義的研究，由香港理工大學量子技術研究院院長、電機及電子工程學系量子工程與科學講座教授、香港全球傑出創科學人劉愛群教授領銜。團隊運用半導體技術，成功研製出尺寸僅為12毫米×4毫米的微型量子晶片，並依托香港HKCOLO.NET數據中心所支援的光纖網絡，完成了光纖量子加密傳輸的全面測試。該測試網絡全長約55公里，橫跨港九新界，串聯起理大、城大以及將軍澳和柴灣的兩大數據中心，共四個核心節點。測試過程中，量子晶片負責編碼並發射光子以形成量子信號，實現點對點之間的安全加密信息傳送。

基於物理原理 理論無破解

劉愛群教授闡釋，量子通信加密的基石在於量子力學的基本原理——量子不可克隆定理，這從物理層面確保了加密信息在理論上幾乎無法被複製或破解。她強調，這枚小小的量子晶片，實為保障國家與城市信息安全的重要利器，能有效守護香港未來數字金融的發展，捍衛其國際金融中心的地位。在談及技術水平時，劉教授指出：「與其他國家的現有系統相比，我們的技術在極高噪音干擾的環境下，依然能實現最高的密鑰生成成功率，並且傳輸距離最遠——達到55公里。這項研究成果，足以與國際頂尖的晶片技術並駕齊驅。」

四大優勢兼備 利商業推廣

有別於傳統依賴分立光學元件搭建的量子加密系統，理大研發的這款新一代量子晶片展現出鮮明的技術代差。它集高速率、高穩定性、低成本與可大批量生產四大優勢於一身。該晶片以1.25GHz的時脈高速運行，高效產生並傳輸量子編碼信號，實現了45.73kbps的穩定密鑰生成速率，足以支持超過百公里距離的加密光纖通信。更為突出的是，系統能夠智能適應溫度起伏與振動等環境因素的變化，持續維持連接的穩定性，這為其大規模商業化應用提供了堅實的可行性證明。相關配套設備亦呈現體積小巧、重量輕盈、易於安裝及系統兼容性強等特點，非常適合在現有網絡通訊架構、數據中心、計算中心、地鐵、醫院等多種場景中廣泛部署。這將有力協助金融機構及政府部門快速升級安全系統，應對算力飛躍可能帶來的嚴峻網絡攻擊挑戰。劉愛群教授生動比喻：「量子技術的加密，每一次都使用獨一無二的『鑰匙』，一把鑰匙只能開一把鎖，並且每次的鑰匙都是隨機變化的——量子技術是本質上的硬件加密、隨機加密，它依靠物理基本原理來確保密碼的不可複制性。」

契合國家戰略 抓產業機遇

香港理工大學高級副校長（研究及創新）趙汝恒教授對此評價道，量子科技發展日新月異，全球各主要金融中心均在積極謀篇布局，以應對量子時代的網絡安全風險。香港作為亞洲領先的國際金融中心，更需具備前瞻視野，提前為量子運算時代做好萬全準備。此次理大的科研成果，精準契合國家「十五五」規劃在未來產業布局中將量子科技置於首位的戰略方向，同時也與香港《創新科技發展藍圖》中聚焦發展先進製造與微電子的核心目標高度一致，為本港創科產業帶來了重大的發展機遇。

市場潛力巨大 應用前景廣

量子科技作為一類遵循量子力學原理變革性技術，旨在突破傳統經典計算機的算力極限。它主要涵蓋量子計算、量子通信和量子傳感三大領域，其中量子計算有望實現信息處理能力的指數級提升。在金融領域，量子通信可構建理論上無法破解的絕對安全傳輸通道，保障核心交易數據；在藥物研發層面，量子計算機能夠精準模擬複雜分子結構，從而大幅縮短新藥研發周期；在國家安全領域，量子傳感技術則可實現對潛航器等目標的高精度探測。根據國際知名諮詢機構麥肯錫的預測，到2035年，全球量子技術市場的總規模有望突破一萬億美元大關。

全球競逐激烈 中美齊發力

量子通信技術正被視為全球信息安全領域的「終極防禦手段」。與傳統加密技術依賴複雜數學算法的複雜度不同，量子通信從物理原理上根絕了被竊聽的可能性，因此已被多個國家提升至國家核心安全戰略層面。中國早在「十三五」規劃時期就明確了發展量子計算與量子通信的戰略目標；至「十四五」規劃，量子科技更被列為與人工智能、生物製造等並重的戰略性新興產業；而在「十五五」規劃建議中，量子科技已進一步被明確為前沿重點領域，成為培育新經濟增長點的重要引擎。與此同時，美國也通過國家政策引導與資本市場驅動相結合的模式，加速量子晶片的實用化進程。例如，在2024年，谷歌公司發布了名為「Willow」的量子晶片，聲稱其僅用5分鐘即可完成現今最快超級計算機需要耗時10堯年（10的25次方）才能完成的任務，並在實時糾錯技術上取得關鍵突破。此前，中國已憑藉「九章三號」、「祖沖之三號」等量子計算原型機在算力指標上取得領先，並建成了覆蓋32個節點的「京滬幹線」量子保密通信骨幹網絡。今年，中國更率先實現了量子通信技術在金融支付領域的應用落地——由神州信息等企業開發的系統，已能在特定場景下應用於跨境支付的數據安全傳輸。

劉愛群教授進一步解釋了技術升級的迫切性：在量子計算機真正面世之前，傳統的加密系統尚能應對；但一旦實用量子計算機出現，現有的安全體系將面臨被瞬間瓦解的風險。因此，必須採用新一代的量子加密技術來構築新的防線，這正是一種「矛」與「盾」持續競賽的動態關係。她形象地描繪了該技術普及後的效果：「這就好比整個社區的家家戶戶都將傳統門鎖更換為高級電子智能鎖，小偷自然就望而卻步了。通過技術的不斷進步來提升整個人類社會的文明水平，推動社會向前邁進，這正是科學家對社會所能做出的重要貢獻。」

值得注意的是，量子科學作為典型的交叉前沿學科，其發展極度依賴多元化的專業團隊。劉愛群教授特別指出，其團隊成員不僅年輕富有活力，專業背景更是廣泛覆蓋了物理學、半導體技術、通信工程、軟件開發以及系統集成等多個關鍵領域，這種跨學科的協作模式是項目成功的重要保障。