中國量子直接通訊新突破 有望應用於金融、政務領域

中國科研領域近期再有新突破，北京量子信息科學研究院22日表示，中國科研團隊提出單向量子直接通訊理論，並成功研製出實用化系統，創造在104.8公里標準光纖通訊實驗測試中，連續168小時、速率為2.38kbps的穩定紀錄，量子直接通信從理論構想邁向實際應用階段。未來量子直接通訊系統可望廣泛應用於政務、金融等對資訊安全要求極高的領域，增強通訊安全性。

據北京量子信息科學研究院微信公眾號22日消息，近日，北京量子研究院與清華大學、北方工業大學相關團隊合作，提出單向量子直接通訊理論，並成功研製出實用化系統，創造「2.38kps、104.8公里、連續168小時」的長距離穩定傳輸世界紀錄。北京日報稱，這一速率與第一代手機通訊技術規格（1G）相當，創下百公里量子直接通訊速率世界紀錄。相關成果21日已在國際期刊《科學進展》（Science Advances）發表。

量子直接通信由北京清華大學龍桂魯團隊所原創提出，它藉助量子態實現安全通訊，具有竊聽感知、阻止竊聽、兼容現有網路、簡化管理流程以及隱蔽傳輸等五大特性。在資安日益重要的當下，量子直接通訊為保障資訊傳輸安全提供全新解決方案。

同時，快科技指出，該科學研究團隊成功突破高雜訊高損通道編碼、通道遮罩增容、高速量子態調變解調等系列關鍵技術，提出單向量子直接通訊理論方法，利用同一組光量子態同時實現了資訊的安全傳輸與金鑰協商，成功解決了量子直接通訊的技術難題，也完成了實用化通訊端機的研發。

新華社引述龍桂魯表示，「2022年，我們曾創造了100公里的量子直接通訊世界紀錄，但速率僅為0.5bps，僅能傳輸字數極少的報文。」而此項研究與2022年的系統相比，速率提升4760倍，極大提升量子直接通信的性能。他指，這項研究成果開啟了量子直接通訊實用化建設的新征程。未來，量子直接通訊系統可望廣泛應用於政務、金融等對資訊安全要求極高的領域，確實增強通訊安全性。

據悉，量子網路是量子科技的重要發展方向之一，資訊理論安全性的量子直接通訊網路是其中的典型代表。要實現量子網路對量子應用的拓展與支撐，離不開網路協定的高效設計與相容性。

然而，量子網路建構技術仍在不斷發展中，相應協議需要具備與多種技術平台的兼容性，以便實現經典網路向量子網路的平滑過渡。同時，建構大型量子網路的高成本問題，一直是限制其永續發展的重要因素。如何最大化利用有限資源、降低通訊成本、提高傳輸效率，成為全球量子研究的關鍵挑戰之一。