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我国科研团队提出单向量子直接通信理论，并成功研制出实用化系统，创造了在104.8km标准光纤通信实验测试中连续168小时、速率为2.38kbps的稳定传输纪录，标志着量子直接通信从理论构想迈向了实际应用阶段。

　　记者2月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信理论，并成功研制出实用化系统，创造了在104.8km标准光纤通信实验测试中连续168小时、速率为2.38kbps的稳定传输纪录，标志着量子直接通信从理论构想迈向了实际应用阶段，对信息安全领域具有重大意义。

　　这项突破性研究由北京量子信息科学研究院携手清华大学、北方工业大学共同完成，相关成果已在学术期刊《科学进展》上发表，引起了国内外广泛关注。

　　单向量子直接通信理论方案由清华大学龙桂鲁团队原创提出，该技术利用量子态实现安全通信，具备窃听感知、阻止窃听、兼容现有网络、简化管理流程以及隐蔽传输等五大特性，为信息安全传输提供了革命性的解决方案。

　　如何在高噪声、高损耗以及存在窃听风险的量子信道中，利用能量极低且极易受干扰的量子态实现安全可靠的通信，一直是该领域面临的核心难题。传统研究采用双向协议，通信双方需进行量子态的往返传输，导致系统损耗大，严重制约了通信性能的提升。

　　“2022年，我们曾创造了100公里的量子直接通信世界纪录，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介绍，单向传输技术的突破可将量子态传输距离缩短一半，大幅降低损耗，是提升量子直接通信性能的关键。

　　在此项研究中，科研团队成功攻克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术难题，提出了单向量子直接通信理论方法，利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信的技术瓶颈，并完成了实用化通信端机的研制。与2022年的系统相比，速率提升了4760倍，量子直接通信的性能得到了极大提升。

　　信息传输速率与量子比特误码率测试结果再次验证了该技术的可行性。（北京量子信息科学研究院供图）龙桂鲁教授表示：“这项研究成果开启了量子直接通信实用化建设的新篇章。未来，量子直接通信系统有望在政务、金融等对信息安全要求极高的领域得到广泛应用，为通信安全提供坚实保障。”

（文章来源：新华社）