北京量子信息科学研究院与清华大学、北方工业大学合作，提出单向量子直接通信理论，最近成功研制出实用化系统，创下2.38kps／104.8km／168Hr的长距离稳定传输世界纪录，标志着中国的量子直接通信已经从理论构想成功迈向实际应用阶段。相关成果以已发表于国际知名期刊《尖端科技》（Science Advances）。
▲继中国发射量子科学实验卫星之后，北京量子信息科学研究院与清华大学、北方工业大学合作又推出实用化长距离稳定量子传输系统。（图／新华社）
《快科技》报导说，中国量子直接通信是由清华大学龙桂鲁团队原创提出，借助量子态实现安全通信，具有窃听感知、阻止窃听、相容现有网络、简化管理流程、隐蔽传输等5大特性。
报导指出，如何利用能量极低且极易受干扰的量子态，在高杂讯、高损耗、存在窃听风险的量子通道中实现安全可靠的通信，一直是亟待攻克的核心难题。此前的理论是採用的是双向协定，通信双方需进行量子态的往返传输，不过这种传输方式导致系统损耗极大，严重制约了通信性能的提升。例如，北京量子院团队曾在2022年创造了100公里的量子直接通信世界纪录，但速率仅为0.5bps，只能传输字数极少的报文。
如今由龙桂鲁教授领衔的研究团队成功突破了高噪高损通道编码、通道遮罩增容、高速量子态调变等系列关键技术，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金钥协商。
报导表示，这一突破不仅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。研究团队目前已在104.8km标准光纤通信实验测试中，实现了连续168小时、速率为2.38kbps的稳定传输。此一系统相比于2022年的系统，速率提升了多达4760倍，极大地提升了量子直接通信的性能。
报导说，未来量子直接通信系统有望广泛应用于政务、金融等对信息安全要求极高的领域，切实增强通信安全性。
来源：中时新闻网
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