我国科研新效果！量子直接通讯有望进入实际应用

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新华社北京2月22日电(记者刘祯)记者22日从北京量子信息科学研究院获悉，我国科研团队提出了单向量子直接通讯理论，并成功研制出实用化系统，创造了在104.8km标准光纤通讯实验测试中一连168小时、速率为2.38kbps的稳固传输纪录，量子直接通讯从理论构想迈向实际应用阶段。
此项研究由北京量子信息科学研究院与清华大学、北方工业大学相干团队互助完成，相干效果论文已在学术期刊《科学希望》发表。
单向量子直接通讯理论方案。(北京量子信息科学研究院供图)
量子直接通讯由清华大学龙桂鲁团队原创提出，它借助量子态实现安全通讯，具有窃听感知、制止窃听、兼容现有网络、简化管理流程以及隐蔽传输等五大特性，为保障信息传输安全提供了全新解决方案。
如何使用能量极低且极易受干扰的量子态，在高噪声、高损耗以及存在窃听风险的量子信道中实现安全可靠的通讯，不停是该范畴亟待攻克的核心难题。此前研究采用双向协议，通讯双方需进行量子态的往返传输，导致系统损耗极大，严重制约了通讯性能的提拔。
“2022年，我们曾创造了100公里的量子直接通讯世界纪录，但速率仅为 0.5bps，仅能传输字数极少的报文。”清华大学教授龙桂鲁先容，单向传输可将量子态传输距离紧缩一半，大幅低落损耗，是提拔量子直接通讯性能的关键。
此项研究中，科研团队成功突破了高噪高损信道编码、信道掩码增容、高速量子态调制解调等系列关键技能，提出单向量子直接通讯理论方法，使用同一组光量子态同时实现了信息的安全传输与密钥协商，成功解决了量子直接通讯的技能难题，还完成了实用化通讯端机的研制。与2022年的系统相比，速率提拔了4760倍，极大提拔了量子直接通讯的性能。
信息传输速率与量子比特误码率测试效果。(北京量子信息科学研究院供图)
“这项研究效果开启了量子直接通讯实用化建立的新征程。未来，量子直接通讯系统有望广泛应用于政务、金融等对信息安全要求极高的范畴，切实加强通讯安全性。”龙桂鲁说。

来源：https://www.toutiao.com/article/7474414067898139175
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