我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在量子通信領(lǐng)域取得了一項(xiàng)令人矚目的成就，成功研發(fā)出基于單向量子直接通信理論的實(shí)用化系統(tǒng)。這一突破性進(jìn)展標(biāo)志著量子直接通信從理論探索正式邁入實(shí)際應(yīng)用的新階段。
據(jù)悉，該科研團(tuán)隊(duì)由北京量子信息科學(xué)研究院攜手清華大學(xué)及北方工業(yè)大學(xué)的相關(guān)專家組成。他們不僅提出了全新的單向量子直接通信理論，還通過(guò)不懈努力，成功構(gòu)建出一套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)在長(zhǎng)達(dá)104.8公里的標(biāo)準(zhǔn)光纖上，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)168小時(shí)的穩(wěn)定信息傳輸，速率高達(dá)2.38kbps，這一成果無(wú)疑為量子通信技術(shù)的發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。
在研究過(guò)程中，科研人員面臨了諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，如高噪高損信道下的編碼難題、信道掩碼增容的復(fù)雜性，以及高速量子態(tài)調(diào)制解調(diào)的實(shí)現(xiàn)等。但他們憑借深厚的科研功底和創(chuàng)新精神，逐一攻克了這些難關(guān)。特別是他們創(chuàng)新提出的單向量子直接通信理論方法，使得系統(tǒng)能夠同時(shí)完成信息的安全傳輸和密鑰協(xié)商，有效突破了量子直接通信的技術(shù)瓶頸。
與2022年的系統(tǒng)相比，此次研發(fā)的新系統(tǒng)在傳輸速率上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，提升了4760倍之多。這一顯著提升不僅彰顯了我國(guó)在量子通信技術(shù)領(lǐng)域的深厚積累，更為全球量子通信的發(fā)展樹(shù)立了新的標(biāo)桿。
為了推動(dòng)量子網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展，科研人員還設(shè)計(jì)了基于量子電路交換和分組交換的信息傳輸流程。他們深知，量子網(wǎng)絡(luò)作為量子技術(shù)的重要發(fā)展方向，其核心在于構(gòu)建具備信息論安全性的量子直接通信網(wǎng)絡(luò)。然而，這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要高效的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)和與多種技術(shù)平臺(tái)的兼容性保障，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)。
盡管當(dāng)前構(gòu)建大型量子網(wǎng)絡(luò)仍面臨成本高昂、傳輸效率提升難度大等挑戰(zhàn)，但科研團(tuán)隊(duì)堅(jiān)信，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，這些問(wèn)題將逐步得到解決。他們的努力不僅為量子網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，更為人類探索量子世界的奧秘開(kāi)辟了新途徑。
