我國科學家成功構建300公里級量子直接通信網絡

記者1日獲悉，上海交通大學陳險峯教授團隊聯合上海電力大學李淵華教授團隊，在量子直接通信領域取得重要進展，成功構建了一個四個節點間300公里級的全連接量子直接通信網絡。相關研究成果發表於《科學通報》雜誌。

量子直接通信是一種利用量子力學原理進行信息傳輸的技術，具有極高的安全性。量子直接通信理論體系最早由清華大學龍桂魯教授團隊在2000年提出，隨後國內多家科研機構相繼開展研究。2020年，我國研製出國際上首台量子直接通信樣機；2025年，北京量子信息科學研究院等單位的科研人員，更是在104.8公里距離下，實現168小時的連續穩定傳輸，創下世界紀錄。

陳險峯教授團隊長期深耕這一領域。2021年，他們率先構建出15節點、40公里的量子直接通信網絡。在這項最新研究中，科研人員創新性地採用雙泵浦光參量下轉換技術，構建起具有高抗干擾能力的量子糾纏分發系統。實驗結果顯示，即使在300公里的長距離傳輸後，各節點間的量子態保真度仍保持在85%以上，光子對數到達率穩定在300—400赫茲，這意味着經過編碼後，理論通信速率可達每秒數比特。

這項研究的突破主要體現在三個方面：一是突破了傳統星型網絡的限制，首創了大規模可擴展的全連接架構；二是通過優化光源製備技術，將傳輸距離提升至300公里級；三是建立了基於量子態重構的誤差修正機制，確保了多節點通信的穩定性。

這些技術突破為量子通信網絡的實用化奠定了基礎。未來，這項技術有望應用於軍事指揮、政務通信、金融交易等對信息安全要求極高的領域，為信息傳輸提供更加可靠的保障。