Trong bối cảnh công nghệ lượng tử đang phát triển nhanh chóng, kéo theo nguy cơ các hệ thống mã hóa truyền thống bị bẻ khóa bởi những thuật toán siêu mạnh, Tập đoàn Viễn thông Lượng tử Trung Quốc (China Telecom Quantum Group) vừa gây chú ý toàn cầu khi giới thiệu hệ thống mật mã lượng tử thương mại đầu tiên, đồng thời thực hiện thành công cuộc gọi điện thoại được mã hóa lượng tử vượt khoảng cách hơn 600 dặm (khoảng 965 km) giữa Bắc Kinh và Hợp Phì.
Hệ thống này được thiết kế dựa trên kiến trúc ba lớp hiện đại, kết hợp hai công nghệ lõi: Phân phối khóa lượng tử (Quantum Key Distribution – QKD) và Mật mã hậu lượng tử (Post-Quantum Cryptography – PQC). Trong đó, QKD sử dụng nguyên lý cơ học lượng tử để truyền khóa mã hóa một cách an toàn, còn PQC sử dụng các thuật toán toán học phức tạp nhằm bảo vệ dữ liệu trước các cuộc tấn công từ máy tính lượng tử.
Giáo sư Bành Thành Chi (Peng Chengzhi) – nhà khoa học trưởng về lượng tử của China Telecom, đồng thời là giáo sư tại Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc – cảnh báo rằng các hệ thống mã hóa sử dụng khóa công khai hiện nay sẽ ngày càng dễ bị tổn thương trước sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ lượng tử. Ông nhấn mạnh nhu cầu cấp thiết về việc phát triển và triển khai hạ tầng an ninh mạng chống lượng tử để đi trước các mối đe dọa tiềm tàng trong tương lai gần.
China Telecom Quantum Group cho biết hệ thống mới đã vượt qua các bài kiểm tra thực tế, sẵn sàng đưa vào triển khai thương mại quy mô lớn, và hướng đến mục tiêu bảo mật toàn diện cho các ứng dụng quan trọng như: truyền thông thời gian thực, bảo vệ dữ liệu nhạy cảm và xác thực danh tính tin cậy.
Không dừng lại ở phát triển công nghệ, Trung Quốc còn cho thấy tham vọng lớn trong xây dựng hạ tầng lượng tử. China Telecom đã thiết lập mạng lượng tử đô thị tại 16 thành phố lớn, bao gồm Bắc Kinh, Thượng Hải, Quảng Châu và đặc biệt là Hợp Phì – nơi sở hữu mạng lượng tử hiện đại và quy mô lớn nhất thế giới hiện nay.
Hệ thống mạng lượng tử tại Hợp Phì có tới 8 nút lõi và 159 điểm truy cập, trải dài khoảng 1.147 km cáp phân phối khóa lượng tử, hiện đang phục vụ khoảng 500 cơ quan chính phủ và 380 doanh nghiệp nhà nước.
Mục tiêu của hệ thống là áp dụng nguyên lý vật lý lượng tử để đảm bảo tính bất khả xâm phạm của dữ liệu, qua đó định hình lại tiêu chuẩn bảo mật trong thời đại hậu lượng tử – thời kỳ mà các công nghệ mã hóa hiện tại có thể nhanh chóng trở nên lỗi thời.
