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我国科研新成果!量子直接通信有望进入实际应用

股海方舟   / 02月23日 11:42 发布

  记者2月22日从北京量子信息科学研究院获悉,我国科研团队提出了单向量子直接通信理论,并成功研制出实用化系统,创造了在104.8km标准光纤通信实验测试中连续168小时、速率为2.38kbps的稳定传输纪录,量子直接通信从理论构想迈向实际应用阶段。


  此项研究由北京量子信息科学研究院与清华大学、北方工业大学相关团队合作完成,相关成果论文已在学术期刊《科学进展》发表。

  量子直接通信由清华大学龙桂鲁团队原创提出,它借助量子态实现安全通信,具有感知、阻止、兼容现有网络、简化管理流程以及隐蔽传输等五大特性,为保障信息传输安全提供了全新解决方案。

  如何利用能量极低且极易受干扰的量子态,在高噪声、高损耗以及存在风险的量子信道中实现安全可靠的通信,一直是该领域亟待攻克的核心难题。此前研究采用双向协议,通信双方需进行量子态的往返传输,导致系统损耗极大,严重制约了通信性能的提升。


  此项研究中,科研团队成功突破了高噪高损信道编码、信道掩码增容、高速量子态调制解调等系列关键技术,提出单向量子直接通信理论方法,利用同一组光量子态同时实现了信息的安全传输与密钥协商,成功解决了量子直接通信的技术难题,还完成了实用化通信端机的研制。与2022年的系统相比,速率提升了4760倍,极大提升了量子直接通信的性能。