我国科学家成功构建300公里级量子直接通信网络

 科技日报记者 陆成宽

记者1日获悉，上海交通大学陈险峰教授团队联合上海电力大学李渊华教授团队，在量子直接通信领域取得重要进展，成功构建了一个四个节点间300公里级的全连接量子直接通信网络。相关研究成果发表于《科学通报》杂志。

量子直接通信是一种利用量子力学原理进行信息传输的技术，具有极高的安全性。量子直接通信理论体系最早由清华大学龙桂鲁教授团队在2000年提出，随后国内多家科研机构相继开展研究。2020年，我国研制出国际上首台量子直接通信样机；2025年，北京量子信息科学研究院等单位的科研人员，更是在104.8公里距离下，实现168小时的连续稳定传输，创下世界纪录。

陈险峰教授团队长期深耕这一领域。2021年，他们率先构建出15节点、40公里的量子直接通信网络。在这项最新研究中，科研人员创新性地采用双泵浦光参量下转换技术，构建起具有高抗干扰能力的量子纠缠分发系统。实验结果显示，即使在300公里的长距离传输后，各节点间的量子态保真度仍保持在85%以上，光子对数到达率稳定在300—400赫兹，这意味着经过编码后，理论通信速率可达每秒数比特。

这项研究的突破主要体现在三个方面：一是突破了传统星型网络的限制，首创了大规模可扩展的全连接架构；二是通过优化光源制备技术，将传输距离提升至300公里级；三是建立了基于量子态重构的误差修正机制，确保了多节点通信的稳定性。

这些技术突破为量子通信网络的实用化奠定了基础。未来，这项技术有望应用于军事指挥、政务通信、金融交易等对信息安全要求极高的领域，为信息传输提供更加可靠的保障。

（受访者供图）