記者從北京量子信息科學(xué)研究院（以下簡稱“量子院”）獲悉：該院與清華大學(xué),、北方工業(yè)大學(xué)相關(guān)團(tuán)隊(duì)合作,，提出單向量子直接通信理論，并成功研制出實(shí)用化系統(tǒng),，創(chuàng)造了在104.8公里標(biāo)準(zhǔn)光纖通信實(shí)驗(yàn)測試中連續(xù)168小時,、速率為2.38kbps的穩(wěn)定傳輸世界紀(jì)錄，標(biāo)志著量子直接通信從理論構(gòu)想成功邁向?qū)嶋H應(yīng)用階段,。2月21日,，相關(guān)成果論文在學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》上發(fā)表。
量子直接通信理論由清華大學(xué)龍桂魯團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)提出,，它借助量子態(tài)實(shí)現(xiàn)安全通信,，具有竊聽感知、阻止竊聽,、兼容現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò),、簡化管理流程以及隱蔽傳輸?shù)任宕筇匦浴Ｔ谛畔踩找嬷匾漠?dāng)下,，量子直接通信為保障信息傳輸安全提供了全新解決方案,。
“如何利用能量極低且極易受干擾的量子態(tài)，在高噪聲,、高損耗以及存在竊聽風(fēng)險(xiǎn)的量子信道中實(shí)現(xiàn)安全可靠的通信,，一直是該領(lǐng)域亟待攻克的核心難題?！鼻迦A大學(xué)教授龍桂魯介紹,，研究團(tuán)隊(duì)曾在2022年創(chuàng)造了100公里的量子直接通信世界紀(jì)錄，但速率僅為0.5bps,，僅能傳輸字?jǐn)?shù)極少的報(bào)文,。此前,，國際上多個團(tuán)隊(duì)（包括量子院團(tuán)隊(duì)）提出的單向量子直接通信方案，僅在無損耗的理想條件下可行,，在高損耗和高噪聲的現(xiàn)實(shí)環(huán)境中開展則困難重重,。
此項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)成功突破了高噪高損信道編碼,、信道掩碼增容,、高速量子態(tài)調(diào)制解調(diào)等系列關(guān)鍵技術(shù)，提出單向量子直接通信理論方法,，利用同一組光量子態(tài)同時實(shí)現(xiàn)了信息的安全傳輸與密鑰協(xié)商,。
“這一突破不僅成功解決了量子直接通信的技術(shù)難題，還完成了實(shí)用化通信端機(jī)的研制,?！饼埞痿斀榻B，與2022年的系統(tǒng)相比,，速率提升了4760倍,，極大地提升了量子直接通信的性能。未來,，量子直接通信系統(tǒng)有望廣泛應(yīng)用于政務(wù),、金融等對信息安全要求極高的領(lǐng)域，切實(shí)增強(qiáng)通信安全性,。
編輯：李華山
