在信息安全愈发重要的今天,一种基于微观世界奥秘的通信技术 —— 量子通信,正成为科技领域的焦点。量子通信的核心原理源于量子力学的独特性质,如量子纠缠和量子叠加。简单来说,量子纠缠就像一对 “心灵相通” 的粒子,无论距离多远,对其中一个粒子的操作会瞬间影响另一个;而量子叠加则让粒子可以同时处于多种状态,这使得量子通信具备了理论上绝对安全的特性 —— 任何对量子信号的窃听尝试,都会不可避免地扰动信号,从而被通信双方察觉。
近日,量子通信领域传来重磅消息!上海交通大学陈险峰教授团队联合上海电力大学李渊华教授团队,在量子直接通信领域取得重大进展,成功构建起四个节点间 300 公里级的全连接量子直接通信网络,相关研究成果已发表于权威学术期刊《科学通报》。这一突破不仅标志着我国在量子通信技术上的又一飞跃,更为未来全球量子通信网络的建设提供了全新思路与方向。
在此次研究中,科研团队创新性地采用双泵浦光参量下转换技术,打造出具备高抗干扰能力的量子纠缠分发系统。实验数据令人振奋:即使经过 300 公里的超长距离传输,各节点间的量子态保真度依然保持在 85% 以上,光子对数到达率稳定在 300 - 400 赫兹,基于此编码后的理论通信速率可达每秒数比特。这意味着量子直接通信不再停留于实验室阶段,已逐步向实际应用迈进。
此次研究的突破体现在多个关键维度。在网络架构上,团队打破传统星型网络的局限,首创大规模可扩展的全连接架构,使每个节点都能直接与其他节点通信,极大提升了网络的灵活性与可靠性;在传输距离方面,通过优化光源制备技术,将通信距离一举提升至 300 公里级,为城市间甚至省份间的量子通信铺设了 “信息高速公路”;此外,团队还建立了基于量子态重构的误差修正机制,有效降低通信误差,确保多节点通信的稳定性与准确性。
这项成果的意义远超技术本身。量子直接通信凭借其高度安全性和保密性,被视为未来通信领域的 “安全卫士”。未来,它可广泛应用于军事指挥、政务通信、金融交易等对信息安全要求极高的领域。例如,在军事领域,量子直接通信能保障机密指令的绝对安全传输;在金融行业,可有效防止交易信息泄露和篡改,守护资金安全。随着技术的进一步完善,量子通信有望重塑全球信息安全格局,为数字时代筑牢坚实的安全防线。
此次里程碑式的突破,凝聚着科研团队无数日夜的智慧与汗水,也彰显了我国在量子科技领域的深厚积累与创新实力。展望未来,我们期待更多科研团队勇攀科技高峰,推动量子通信技术走向更广阔的应用场景,为人类通信文明的进步贡献中国力量!