BTQ Technologies 與工業技術研究院完成新型晶片架構的首階段驗證，旨在加速後量子密碼學發展

加拿大的 BTQ Technologies 與工業技術研究院 (ITRI) 已完成一項多年度計劃的首個里程碑，該計劃旨在驗證一種新型晶片架構，旨在加速後量子密碼學的發展。量子計算記憶體內計算 (Quantum Compute-in-Memory, QCIM) 架構是由 BTQ 和 ICTK 主導的一個更廣泛的晶片路線圖的一部分。這項技術旨在為需要抵禦未來量子計算機的設備和系統提供基於硬件的密碼學加速。

這些公司表示，該成果可能支持未來在軍事系統、工業設備、汽車技術、物聯網設備、實體人工智能和互聯基礎設施等領域的應用。

QCIM 架構的驗證過程

在 28 奈米環境中驗證架構 此次合作的第一階段專注於在嚴苛的操作條件下驗證 QCIM 核心架構。該架構在台積電 28 奈米設計環境中進行測試，研究人員評估其在保持功能正確性的同時加速密碼學運算的能力。測試涵蓋了與 FIPS 203、204 和 205 相關的算法，這些算法是美國國家標準與技術研究所 (NIST) 新興的後量子密碼學標準的一部分。

該架構還設計以支持隨著安全需求和標準的演變而變化的額外算法。 BTQ 將 QCIM 描述為一種軟 IP 密碼學加速器，能夠支持傳統和後量子密碼功能，設計緊湊且功耗低。其關鍵概念是將密碼學運算置於記憶體子系統內，而非將數據移動到分開的處理和記憶體組件之間。這種方法旨在減少數據移動、延遲和功耗。此外，該架構還設計為「加密靈活」，使其能夠支持隨需求變化的不同密碼算法。

多方合作推進技術發展

從後量子算法到實際硬件 這項開發是三個不同半導體專業領域合作的一部分。BTQ 貢獻其密碼學架構，而 ICTK 提供安全半導體和物理不可克隆功能。ITRI 則貢獻半導體設計、集成和驗證專業知識。這些公司表示，已完成的里程碑減少了有關 QCIM 架構的技術不確定性，並為推進更廣泛的系統集成奠定了基礎。下一階段將專注於模塊級集成、驗證和驗證。

這項工作將檢查 QCIM 核心如何能夠融入更大的晶片和系統架構，同時保持性能、互通性和功能正確性。 BTQ Technologies 的首席執行官兼董事長 Olivier Roussy Newton 表示：「結果顯示 QCIM 架構能在嚴苛條件下準確且高效地加速多個 NIST 標準化的後量子密碼算法，同時保持響應不斷演變的安全標準所需的靈活性。」

該技術的目標是應用於長期安全性、設備身份驗證和高效密碼學處理特別重要的應用，包括邊緣計算、工業系統、安全元件和人工智能設備。BTQ 還預計在年底前向選定客户和戰略夥伴發送測試晶片，以進行性能和功能的驗證。ITRI 電子與光電系統研究實驗室經理 Dr. Chih-Cheng Lu 補充道，下一階段將在當前成果的基礎上通過進一步的集成和驗證來推進。