記者1日獲悉,上海交通大學陳險峰教授團隊聯(lián)合上海電力大學李淵華教授團隊,在量子直接通信領域取得重要進展,成功構建了一個四個節(jié)點間300公里級的全連接量子直接通信網絡。相關研究成果發(fā)表于《科學通報》雜志。
量子直接通信是一種利用量子力學原理進行信息傳輸的技術,具有極高的安全性。量子直接通信理論體系最早由清華大學龍桂魯教授團隊在2000年提出,隨后國內多家科研機構相繼開展研究。2020年,我國研制出國際上首臺量子直接通信樣機;2025年,北京量子信息科學研究院等單位的科研人員,更是在104.8公里距離下,實現(xiàn)168小時的連續(xù)穩(wěn)定傳輸,創(chuàng)下世界紀錄。
陳險峰教授團隊長期深耕這一領域。2021年,他們率先構建出15節(jié)點、40公里的量子直接通信網絡。在這項最新研究中,科研人員創(chuàng)新性地采用雙泵浦光參量下轉換技術,構建起具有高抗干擾能力的量子糾纏分發(fā)系統(tǒng)。實驗結果顯示,即使在300公里的長距離傳輸后,各節(jié)點間的量子態(tài)保真度仍保持在85%以上,光子對數到達率穩(wěn)定在300—400赫茲,這意味著經過編碼后,理論通信速率可達每秒數比特。
這項研究的突破主要體現(xiàn)在三個方面:一是突破了傳統(tǒng)星型網絡的限制,首創(chuàng)了大規(guī)??蓴U展的全連接架構;二是通過優(yōu)化光源制備技術,將傳輸距離提升至300公里級;三是建立了基于量子態(tài)重構的誤差修正機制,確保了多節(jié)點通信的穩(wěn)定性。
這些技術突破為量子通信網絡的實用化奠定了基礎。未來,這項技術有望應用于軍事指揮、政務通信、金融交易等對信息安全要求極高的領域,為信息傳輸提供更加可靠的保障。
(受訪者供圖)
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