300公里全连接 中国量子直接通信领域有新突破

北京量子信息科学研究院透露，近日，中国科研团队创新提出长距离大规模可扩展全连接量子直接通信理论架构，并成功实现4节点间300公里级量子直接通信网络，相关研究成果发表于《科学通报》。

大陆央视新闻2日报道，上海交通大学教授陈险峰、上海电力大学教授李渊华团队以北京量子信息科学研究院副院长、清华大学教授龙桂鲁团队的量子直接通信理论为基础，展开了进一步研究。

中国科学家近日成功构建300公里级量子直接通信网络。图为研究示意图。北京《科技日报》

在最新研究中，科研人员创新性地采用双泵浦光参量下转换技术，构建起具有高抗干扰能力的量子纠缠分发系统。实验结果显示，通信后各节点间共享量子态保真度仍保持在85%以上，验证了该方案在长距离通信中的可靠性。经300公里传输后到达接受节点的光子对数仍达300至400Hz（赫兹），这意味着经过编码后，理论通信速率可达每秒数比特。

这项研究的突破主要体现在3方面：一是突破传统星型网络架构限制，实现了全连接网络的可扩展性；二是通过优化纠缠光源制备技术，将传输距离提升至300公里量级；三是建立了基于量子态重构的误差修正机制，确保了多节点通信的稳定性。

该网络系统的成功构建为量子通信网络实用化奠定了重要基础。未来，相关技术可应用于政务通信、金融交易等对信息安全要求极高的领域。

《北京日报》客户端报道，今年2月，龙桂鲁团队创下百公里量子直接通信速率世界纪录——通过自主构建的实用化系统，在104.8公里距离下，连续168小时实现百公里量子直接通信，通信速率稳定在2.38千比特每秒，与第一代手机通信技术规格（1G）相当。

深圳《证券时报》报道，今年的中国政府工作报告中，“量子科技”作为信息通信领域的热词被两次提及。从基础研究、科学实验、示范应用到产业培育，量子科技领域的科技创新推动产业创新，形成量子产业生态，对于提高生产力水平、发展量子新质生产力具有重要战略意义。

量子科技涵盖量子通信、量子计算、量子精密测量三大方向。在去年在安徽合肥召开的2024量子科技和产业大会上，中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟表示：“中国在量子通信领域占据国际引领地位，在量子计算领域处于国际第一方阵，在量子精密测量领域部分方向处于国际领先或先进水平。”