2月23日消息，最近,，北京量子信息科學(xué)研究院與清華大學(xué),、北方工業(yè)大學(xué)合作，提出單向量子直接通信理論,，并成功研制出實(shí)用化系統(tǒng),，創(chuàng)造了[email protected]@168小時(shí)的長(zhǎng)距離穩(wěn)定傳輸世界紀(jì)錄。

這標(biāo)志著,，量子直接通信已經(jīng)從理論構(gòu)想成功邁向?qū)嶋H應(yīng)用階段,。

相關(guān)成果以已發(fā)表于國(guó)際知名期刊《Science Advances》。

據(jù)介紹,，量子直接通信由清華大學(xué)龍桂魯團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)提出,，借助量子態(tài)實(shí)現(xiàn)安全通信，具有竊聽(tīng)感知,、阻止竊聽(tīng),、兼容現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)、簡(jiǎn)化管理流程,、隱蔽傳輸?shù)任宕筇匦浴?/p>

如何利用能量極低且極易受干擾的量子態(tài),，在高噪聲、高損耗,、存在竊聽(tīng)風(fēng)險(xiǎn)的量子信道中實(shí)現(xiàn)安全可靠的通信,，一直是亟待攻克的核心難題。

此前采用的是雙向協(xié)議,，通信雙方需進(jìn)行量子態(tài)的往返傳輸,，導(dǎo)致系統(tǒng)損耗極大，嚴(yán)重制約了通信性能的提升,。

北京量子院團(tuán)隊(duì)曾在2022年創(chuàng)造了100公里的量子直接通信世界紀(jì)錄,，但速率僅為0.5bps，只能傳輸字?jǐn)?shù)極少的報(bào)文,。

單向量子直接通信理論方案

如今,，桂魯教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)成功突破了高噪高損信道編碼、信道掩碼增容,、高速量子態(tài)調(diào)制解調(diào)等系列關(guān)鍵技術(shù),，提出單向量子直接通信理論方法，利用同一組光量子態(tài)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了信息的安全傳輸與密鑰協(xié)商,。

這一突破不僅成功解決了量子直接通信的技術(shù)難題,，還完成了實(shí)用化通信端機(jī)的研制。

團(tuán)隊(duì)在104.8km標(biāo)準(zhǔn)光纖通信實(shí)驗(yàn)測(cè)試中,，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)168小時(shí),、速率為2.38kbps的穩(wěn)定傳輸,。

相比于2022年的系統(tǒng)，速率提升了多達(dá)4760倍,，極大地提升了量子直接通信的性能,。

未來(lái)，量子直接通信系統(tǒng)有望廣泛應(yīng)用于政務(wù),、金融等對(duì)信息安全要求極高的領(lǐng)域,，切實(shí)增強(qiáng)通信安全性。

信息傳輸速率與量子比特誤碼率測(cè)試結(jié)果