陸量子通信邁向實用階段 創4760倍速遠距穩定傳輸世界紀錄

繼中國發射量子科學實驗衛星之後，北京量子信息科學研究院與清華大學、北方工業大學合作又推出實用化長距離穩定量子傳輸系統。（圖／新華社）

北京量子信息科學研究院與清華大學、北方工業大學合作，提出單向量子直接通信理論，最近成功研製出實用化系統，創下2.38kps／104.8km／168Hr的長距離穩定傳輸世界紀錄，標誌着中國大陸的量子直接通信已經從理論構想成功邁向實際應用階段。相關成果以已發表於國際知名期刊《尖端科技》（Science Advances）。

《快科技》報導說，中國大陸量子直接通信是由清華大學龍桂魯團隊原創提出，藉助量子態實現安全通信，具有竊聽感知、阻止竊聽、相容現有網路、簡化管理流程、隱蔽傳輸等5大特性。

報導指出，如何利用能量極低且極易受干擾的量子態，在高雜訊、高損耗、存在竊聽風險的量子通道中實現安全可靠的通信，一直是亟待攻克的核心難題。此前的理論是採用的是雙向協定，通信雙方需進行量子態的往返傳輸，不過這種傳輸方式導致系統損耗極大，嚴重製約了通信性能的提升。例如，北京量子院團隊曾在2022年創造了100公里的量子直接通信世界紀錄，但速率僅爲0.5bps，只能傳輸字數極少的報文。

如今由龍桂魯教授領銜的研究團隊成功突破了高噪高損通道編碼、通道遮罩增容、高速量子態調變等系列關鍵技術，提出單向量子直接通信理論方法，利用同一組光量子態同時實現了信息的安全傳輸與金鑰協商。

報導表示，這一突破不僅成功解決了量子直接通信的技術難題，還完成了實用化通信端機的研製。研究團隊目前已在104.8km標準光纖通信實驗測試中，實現了連續168小時、速率爲2.38kbps的穩定傳輸。此一系統相比於2022年的系統，速率提升了多達4760倍，極大地提升了量子直接通信的性能。

報導說，未來量子直接通信系統有望廣泛應用於政務、金融等對信息安全要求極高的領域，切實增強通信安全性。