在信息安全愈發(fā)重要的今天，一種基于微觀世界奧秘的通信技術 —— 量子通信，正成為科技領域的焦點。量子通信的核心原理源于量子力學的獨特性質(zhì)，如量子糾纏和量子疊加。簡單來說，量子糾纏就像一對 “心靈相通” 的粒子，無論距離多遠，對其中一個粒子的操作會瞬間影響另一個；而量子疊加則讓粒子可以同時處于多種狀態(tài)，這使得量子通信具備了理論上絕對安全的特性 —— 任何對量子信號的竊聽嘗試，都會不可避免地擾動信號，從而被通信雙方察覺。
近日，量子通信領域傳來重磅消息！上海交通大學陳險峰教授團隊聯(lián)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大進展，成功構建起四個節(jié)點間 300 公里級的全連接量子直接通信網(wǎng)絡，相關研究成果已發(fā)表于權威學術期刊《科學通報》。這一突破不僅標志著我國在量子通信技術上的又一飛躍，更為未來全球量子通信網(wǎng)絡的建設提供了全新思路與方向。
在此次研究中，科研團隊創(chuàng)新性地采用雙泵浦光參量下轉換技術，打造出具備高抗干擾能力的量子糾纏分發(fā)系統(tǒng)。實驗數(shù)據(jù)令人振奮：即使經(jīng)過 300 公里的超長距離傳輸，各節(jié)點間的量子態(tài)保真度依然保持在 85% 以上，光子對數(shù)到達率穩(wěn)定在 300 - 400 赫茲，基于此編碼后的理論通信速率可達每秒數(shù)比特。這意味著量子直接通信不再停留于實驗室階段，已逐步向?qū)嶋H應用邁進。
此次研究的突破體現(xiàn)在多個關鍵維度。在網(wǎng)絡架構上，團隊打破傳統(tǒng)星型網(wǎng)絡的局限，首創(chuàng)大規(guī)模可擴展的全連接架構，使每個節(jié)點都能直接與其他節(jié)點通信，極大提升了網(wǎng)絡的靈活性與可靠性；在傳輸距離方面，通過優(yōu)化光源制備技術，將通信距離一舉提升至 300 公里級，為城市間甚至省份間的量子通信鋪設了 “信息高速公路”；此外，團隊還建立了基于量子態(tài)重構的誤差修正機制，有效降低通信誤差，確保多節(jié)點通信的穩(wěn)定性與準確性。
這項成果的意義遠超技術本身。量子直接通信憑借其高度安全性和保密性，被視為未來通信領域的 “安全衛(wèi)士”。未來，它可廣泛應用于軍事指揮、政務通信、金融交易等對信息安全要求極高的領域。例如，在軍事領域，量子直接通信能保障機密指令的絕對安全傳輸；在金融行業(yè)，可有效防止交易信息泄露和篡改，守護資金安全。隨著技術的進一步完善，量子通信有望重塑全球信息安全格局，為數(shù)字時代筑牢堅實的安全防線。
此次里程碑式的突破，凝聚著科研團隊無數(shù)日夜的智慧與汗水，也彰顯了我國在量子科技領域的深厚積累與創(chuàng)新實力。展望未來，我們期待更多科研團隊勇攀科技高峰，推動量子通信技術走向更廣闊的應用場景，為人類通信文明的進步貢獻中國力量！
