近日，我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在量子通信領(lǐng)域取得了重大突破，北京量子信息科學(xué)研究院攜手清華大學(xué)及北方工業(yè)大學(xué)，成功提出了單向量子直接通信理論，并研發(fā)出具有實(shí)用價(jià)值的系統(tǒng)。這一成果標(biāo)志著量子直接通信從理論探索正式邁入實(shí)際應(yīng)用的大門。

在實(shí)驗(yàn)中，該系統(tǒng)在長(zhǎng)達(dá)104.8公里的標(biāo)準(zhǔn)光纖通信測(cè)試中，連續(xù)168小時(shí)以2.38kbps的速率穩(wěn)定傳輸信息，創(chuàng)造了新的紀(jì)錄。這一里程碑式的成就不僅驗(yàn)證了理論的可行性，更為量子直接通信的未來(lái)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

科研團(tuán)隊(duì)在研發(fā)過(guò)程中，克服了重重技術(shù)難關(guān)，包括高噪聲高損耗信道下的編碼問(wèn)題、信道掩碼擴(kuò)容技術(shù)、以及高速量子態(tài)的調(diào)制解調(diào)等。他們提出的單向量子直接通信方法，創(chuàng)新性地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，這一技術(shù)突破為量子直接通信的實(shí)際應(yīng)用掃清了障礙。

與2022年的系統(tǒng)相比，此次研發(fā)的量子直接通信系統(tǒng)速率提升了驚人的4760倍，這一顯著的性能提升，無(wú)疑將極大地推動(dòng)量子通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

科研團(tuán)隊(duì)還成功研制了實(shí)用化的量子通信端機(jī)，為量子直接通信系統(tǒng)的部署和應(yīng)用提供了有力支持。他們的研究成果已在學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》上發(fā)表，引起了廣泛關(guān)注。

量子網(wǎng)絡(luò)作為量子技術(shù)的重要發(fā)展方向，其中信息論安全性的量子直接通信網(wǎng)絡(luò)更是備受矚目。然而，要實(shí)現(xiàn)量子網(wǎng)絡(luò)對(duì)量子應(yīng)用的全面拓展和支撐，高效的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)及其兼容性至關(guān)重要。目前，量子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù)仍在不斷演進(jìn)中，相應(yīng)的協(xié)議需要具備良好的多平臺(tái)兼容性，以確保經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)能夠平穩(wěn)過(guò)渡到量子網(wǎng)絡(luò)。

同時(shí)，構(gòu)建大型量子網(wǎng)絡(luò)所需的高昂成本一直是制約其可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸。如何在有限的資源下，最大化降低通信成本、提高傳輸效率，已成為全球量子研究領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)此次研究，不僅為量子直接通信技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力，更為量子網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和量子應(yīng)用的拓展提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和啟示。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的逐步降低，量子通信有望在未來(lái)實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用，為人類社會(huì)的信息化進(jìn)程帶來(lái)革命性的變革。