|
6月2日消息，我國科研團隊在量子直接通信領(lǐng)域取得重大突破，成功構建全球首個(gè)四節點(diǎn)間300公里級全連接量子直接通信網(wǎng)絡(luò )，相關(guān)成果發(fā)表于國際權威期刊《科學(xué)通報》。該研究由上海交通大學(xué)陳險峰教授團隊、上海電力大學(xué)李淵華教授團隊聯(lián)合北京量子信息科學(xué)研究院、清華大學(xué)龍桂魯教授團隊共同完成，標志著(zhù)我國在量子通信實(shí)用化進(jìn)程中邁出關(guān)鍵一步。 技術(shù)突破：全連接架構與長(cháng)距離傳輸 量子直接通信（QSDC）是一種基于量子力學(xué)原理的通信方式，其核心優(yōu)勢在于信息傳輸過(guò)程中無(wú)需密鑰分發(fā)，直接通過(guò)量子態(tài)傳遞實(shí)現安全通信。傳統量子通信多依賴(lài)星型網(wǎng)絡(luò )架構，存在擴展性差、節點(diǎn)間通信需中繼等問(wèn)題。此次研究團隊創(chuàng )新提出長(cháng)距離大規�？蓴U展全連接理論架構，突破了這一局限，使四節點(diǎn)間任意兩點(diǎn)均可直接通信，網(wǎng)絡(luò )復雜度與可靠性顯著(zhù)提升。 為實(shí)現300公里級長(cháng)距離傳輸，研究團隊采用雙泵浦光參量下轉換技術(shù)，構建了高抗干擾的量子糾纏分發(fā)系統。實(shí)驗數據顯示，經(jīng)300公里光纖傳輸后，各節點(diǎn)間共享量子態(tài)保真度仍高達85%以上，光子對數到達率穩定在300~400赫茲，理論通信速率可達每秒數比特。這一成果驗證了該方案在長(cháng)距離復雜環(huán)境下的可靠性，為跨區域量子通信網(wǎng)絡(luò )建設提供了技術(shù)支撐。 三大核心創(chuàng )新點(diǎn) · 全連接網(wǎng)絡(luò )架構：打破傳統星型拓撲限制，實(shí)現多節點(diǎn)間無(wú)中繼直接通信，網(wǎng)絡(luò )擴展性提升一個(gè)數量級。 · 長(cháng)距離傳輸技術(shù)：通過(guò)優(yōu)化糾纏光源制備與光纖損耗補償，將傳輸距離從百公里級拓展至300公里，創(chuàng )下全球量子直接通信距離紀錄。 · 誤差修正機制：建立基于量子態(tài)重構的動(dòng)態(tài)補償算法，有效抵御環(huán)境噪聲干擾，保障多節點(diǎn)通信穩定性。 應用前景：政務(wù)、金融與國防領(lǐng)域 量子直接通信因其“無(wú)條件安全”特性，被視為下一代信息通信技術(shù)的核心方向。此次突破為該技術(shù)實(shí)用化鋪平道路，未來(lái)可廣泛應用于： 軍事指揮：實(shí)現戰場(chǎng)態(tài)勢信息的高安全實(shí)時(shí)傳輸； 政務(wù)通信：保障政府敏感數據傳輸的絕對安全； 金融交易：防范量子計算對現有加密體系的潛在威脅。 據行業(yè)預測，全球量子產(chǎn)業(yè)規模預計將從2024年的50億美元增長(cháng)至2035年的8000億美元，復合增速達59%。我國三大電信運營(yíng)商已加速布局量子通信領(lǐng)域：中國移動(dòng)承建量子計算科研平臺，中國電信推出全球首個(gè)量子加密通話(huà)應用，中國聯(lián)通發(fā)布首款抗量子安全手機。 學(xué)術(shù)價(jià)值與未來(lái)展望 此次研究是繼2020年我國研制國際首臺量子直接通信樣機、2025年創(chuàng )下104.8公里168小時(shí)連續穩定傳輸紀錄后的又一里程碑。研究團隊表示，下一步將聚焦高速率編碼技術(shù)與城域-廣域混合組網(wǎng)，推動(dòng)量子直接通信與經(jīng)典通信網(wǎng)絡(luò )深度融合，構建覆蓋更廣、速率更高的安全通信體系。 “這一突破不僅為量子通信實(shí)用化提供了技術(shù)路徑，更彰顯了我國在量子科技領(lǐng)域的全球領(lǐng)先地位�！北本┝孔有畔⒖茖W(xué)研究院副院長(cháng)龍桂魯教授指出，“隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)一步成熟，量子直接通信有望成為國家信息安全戰略的核心支柱�！� 此次成果的取得，標志著(zhù)我國在量子科技賽道上持續領(lǐng)跑，為全球信息安全體系變革貢獻了中國智慧。 |
