我國研在量子通信網(wǎng)絡方面取得重要進展 首次實現(xiàn)量子安全直接通信

9月23日消息（余予）作為科技強國，我國高度重視量子信息科技的發(fā)展，在量子信息科技領域突破了一系列重要科學問題和關鍵核心技術，產(chǎn)出了一批具有重要國際影響力的成果。

量子科技又稱量子信息技術，主要包括量子計算、量子通信和量子測量三大領域。其中，量子通信包括量子密鑰分發(fā)、量子秘密共享和量子安全直接通信等模式，量子密鑰分發(fā)和量子秘密共享是在通信雙方共享密碼?，F(xiàn)有的量子通信網(wǎng)絡主要是基于量子密鑰分發(fā)，用量子的方法在網(wǎng)絡中分發(fā)安全密鑰。但目前還沒有能夠在網(wǎng)絡中直接傳輸安全信息。

據(jù)科技日報報道，近日，上海交通大學陳險峰團隊和江西師范大學李淵華等人合作在量子通信網(wǎng)絡方面取得了重要突破。研究團隊利用量子安全直接通信原理，首次實現(xiàn)了網(wǎng)絡中15個用戶之間的安全通信，其傳輸距離達40公里。

據(jù)悉，2000年，清華大學龍桂魯就原創(chuàng)提出了量子安全直接通信，其特殊之處在于不需要密碼就可以完成信息的安全傳輸；2021年，《6G研究白皮書》指出，量子安全直接通信具有偵測竊聽的能力，其在下一代安全通信方面能夠展現(xiàn)巨大的潛力。

同時，近幾年，量子安全直接通信發(fā)展迅速：

2016年，山西大學和清華大學完成首個單光子量子安全直接通信實驗；

2017年，中國科學技術大學和南京郵電大學完成了基于糾纏的量子安全直接通信，隨后，清華大學和南京郵電大學完成了500米光纖傳輸距離的量子安全直接通信；

2020年，北京量子信息科學研究院和清華大學研制成功首臺具有實用價值的量子安全直接通信樣機，并在中關村論壇發(fā)布會上發(fā)布。

此次，上海交大和江西師大聯(lián)合團隊基于量子安全直接通信原理，首先在實驗中制備出時間-能量糾纏。隨后利用光纖，在通信網(wǎng)絡的15個用戶之間的任意兩個分發(fā)糾纏。兩個用戶之間的傳輸距離為40公里。利用和頻產(chǎn)生器實現(xiàn)貝爾態(tài)分析解碼，完成信息的傳輸。實驗結果表明，其信息傳輸率達到了1Kbp/s。

該研究成果為未來基于衛(wèi)星量子通信網(wǎng)絡和全球量子通信網(wǎng)絡奠定了基礎，為未來通信網(wǎng)絡提供了重要的技術支撐，基于此實驗，研究人員可以開展更長距離的量子通信網(wǎng)絡研究，以及實現(xiàn)星地之間，乃至全球化的量子通信網(wǎng)絡。

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