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我国科研团队创新提出长距离大规模可扩展全连接量子直接通信理论架构,并成功实现四节点间300公里级量子直接通信网络,为未来量子通信网络实用化奠定重要基础。

记者从北京量子信息科学研究院获悉,近日,我国科研团队创新性地提出了长距离大规模可扩展全连接量子直接通信理论架构,并成功实现了四节点间300公里级的量子直接通信网络。这项突破性研究成果已在《科学通报》(Science Bulletin)上发表。

上海交通大学教授陈险峰与上海电力大学教授李渊华团队,基于北京量子信息科学研究院副院长、清华大学教授龙桂鲁团队的量子直接通信理论,进行了深入研究。在最新研究中,科研人员采用双泵浦光参量下转换技术,成功构建了具有高抗干扰能力的量子纠缠分发系统。实验结果显示,通信后各节点间共享量子态保真度保持在85%以上,验证了该方案在长距离通信中的可靠性。经过300公里传输后,到达接收节点的光子对数仍达到300~400Hz(赫兹),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以下三方面:

一是突破了传统星型网络架构的限制,实现了全连接网络的可扩展性;

二是通过优化纠缠光源制备技术,将传输距离提升至300公里量级;

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。

据了解,该网络系统的成功构建为量子通信网络实用化奠定了坚实基础。未来,相关技术有望在军事指挥、政务通信、金融交易等信息安全要求极高的领域得到广泛应用。

(文章来源:央视新闻)