記者1日獲悉，上海交通大學(xué)陳險(xiǎn)峰教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合上海電力大學(xué)李淵華教授團(tuán)隊(duì)，在量子直接通信領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，成功構(gòu)建了一個(gè)四個(gè)節(jié)點(diǎn)間300公里級(jí)的全連接量子直接通信網(wǎng)絡(luò)。相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)通報(bào)》雜志。
（受訪(fǎng)者供圖）
量子直接通信是一種利用量子力學(xué)原理進(jìn)行信息傳輸?shù)募夹g(shù)，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(xué)龍桂魯教授團(tuán)隊(duì)在2000年提出，隨后國(guó)內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)相繼開(kāi)展研究。2020年，我國(guó)研制出國(guó)際上首臺(tái)量子直接通信樣機(jī)；2025年，北京量子信息科學(xué)研究院等單位的科研人員，更是在104.8公里距離下，實(shí)現(xiàn)168小時(shí)的連續(xù)穩(wěn)定傳輸，創(chuàng)下世界紀(jì)錄。
陳險(xiǎn)峰教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期深耕這一領(lǐng)域。2021年，他們率先構(gòu)建出15節(jié)點(diǎn)、40公里的量子直接通信網(wǎng)絡(luò)。在這項(xiàng)最新研究中，科研人員創(chuàng)新性地采用雙泵浦光參量下轉(zhuǎn)換技術(shù)，構(gòu)建起具有高抗干擾能力的量子糾纏分發(fā)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，即使在300公里的長(zhǎng)距離傳輸后，各節(jié)點(diǎn)間的量子態(tài)保真度仍保持在85%以上，光子對(duì)數(shù)到達(dá)率穩(wěn)定在300—400赫茲，這意味著經(jīng)過(guò)編碼后，理論通信速率可達(dá)每秒數(shù)比特。
這項(xiàng)研究的突破主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是突破了傳統(tǒng)星型網(wǎng)絡(luò)的限制，首創(chuàng)了大規(guī)模可擴(kuò)展的全連接架構(gòu)；二是通過(guò)優(yōu)化光源制備技術(shù)，將傳輸距離提升至300公里級(jí)；三是建立了基于量子態(tài)重構(gòu)的誤差修正機(jī)制，確保了多節(jié)點(diǎn)通信的穩(wěn)定性。
這些技術(shù)突破為量子通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用化奠定了基礎(chǔ)。未來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)有望應(yīng)用于軍事指揮、政務(wù)通信、金融交易等對(duì)信息安全要求極高的領(lǐng)域，為信息傳輸提供更加可靠的保障。
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