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,量子直接通信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、北方工业大学相关团队合作完成,相关成果论文已在学术期刊《科学进展》发表。
量子直接通信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信,具有窃听感知、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,为保障信息传输安全提供了全新解决方案。
如何利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信,一直是该领域亟待攻克的核心难题。此前研究采用双向协议,通信双方需进行量子态的往返传输,导致系统损耗极大,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。
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术,提出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难题,还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,极大提升了量子直接通信的性能。
“这项研究成果开启了量子直接通信实用化建设的新征程。未来,量子直接通信系统有望广泛应用于政务、金融等对信息安全要求极高的领域,切实增强通信安全性。”龙桂鲁说。
2025年4月10日,安徽省芜湖市无为市昆山镇三公山茶叶种植基地,千亩高山野生杜鹃在翠绿的茶园之间绚丽绽放,美轮美奂,美不胜收
近年来,江苏省泰州市姜堰区以科技创新赋能产业发展、以产业创新带动技术突破,持续优化营商环境,迭代升级“堰商汇”数智亲商服务平台,厚植民营经济发展沃土,以高质量服务促进民营企业高质量发展。
2025年4月1日,北京怀柔慕田峪长城内外山花盛开,美丽的春花把古长城打扮的多姿多娇,犹如春天里一幅壮美的风景画
引江济淮菜巢线日,船舶航行在安徽省合肥市庐江县境内的引江济淮航道上,标志着菜子湖湿地候鸟越冬季禁航结束,菜(子湖)巢(湖)线
2025年3月31日,江苏苏州吴中区光福镇,太湖之滨,桃花、樱花、油菜花等竞相绽放,生态优美,春景如画
2025年2月25日,云南省昭通市绥江县,新市金沙江特大桥施工现场,工人正加紧施工。
2025年2月7日,重庆市巫山县曲尺乡月明村一大片梅花竞相开放、灿若红霞,游客和市民前来游玩打卡,尽享春日的快乐和惬意
2025年2月5日,福建省福清市石竹山风景区,一场非遗英歌舞、建瓯挑幡等非遗表演正在进行,让游客感受中华优秀传统文化魅力,丰富景区文化内涵和游览品质
2025年1月20日,江西省赣州市章贡区城市中央公园内,游船与湖水、植被、高楼相互映衬,呈现出一幅冬日多彩美丽生态画卷
2025年1月16日,受低温天气影响,山西省运城盐湖出现冬季独特的“硝花”景观,水面上的硝花形态各异晶莹剔透,美不胜收。
一位“行者”行走在广袤的沙漠中,遮掩着绝世的面庞,一面“古镜”掩埋于厚重的沙下,刻满了时间的裂痕。
2025年1月9日,重庆市酉阳土家族苗族自治县桃花源国家森林公园白雪皑皑,雪景如画
2025年1月5日,在山西太原南站开往呼和浩特东站的D4022次列车前,游客合影。
2024年12月8日,广西梧州岑溪市岑城镇木榔村,生态田园中阡陌纵横线条分明,冬韵如画。
2024年12月10日,贵州省黔西市绿化白族彝族乡大海子村,青山环绕树木葱茏,构成一幅美丽的生态画卷。
2024年12月6日,古城苏州街头,成片的银杏、红枫等树木色彩斑斓满目缤纷,成为一道迷人的风景。
2024年12月6日,初冬时节,山东省青岛市即墨区灵山街道花卉种植基地的大棚里一片繁忙,种植户忙着管护花卉。