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量子通信
2月23日消息，最近，北京量子信息科學研究院與清華大學、北方工業大學合作，提出單向量子直接通信理論，并成功研制出實用化系統，創造了2.38kps@104.8km@168小時的長距離穩定傳輸世界紀錄。
這標志著，量子直接通信已經從理論構想成功邁向實際應用階段。
相關成果以已發表于國際知名期刊《Science Advances》。
據介紹，量子直接通信由清華大學龍桂魯團隊原創提出，借助量子態實現安全通信，具有竊聽感知、阻止竊聽、兼容現有網絡、簡化管理流程、隱蔽傳輸等五大特性。
如何利用能量極低且極易受干擾的量子態，在高噪聲、高損耗、存在竊聽風險的量子信道中實現安全可靠的通信，一直是亟待攻克的核心難題。
此前采用的是雙向協議，通信雙方需進行量子態的往返傳輸，導致系統損耗極大，嚴重制約了通信性能的提升。
北京量子院團隊曾在2022年創造了100公里的量子直接通信世界紀錄，但速率僅為0.5bps，只能傳輸字數極少的報文。
單向量子直接通信理論方案
如今，桂魯教授領銜的研究團隊成功突破了高噪高損信道編碼、信道掩碼增容、高速量子態調制解調等系列關鍵技術，提出單向量子直接通信理論方法，利用同一組光量子態同時實現了信息的安全傳輸與密鑰協商。
這一突破不僅成功解決了量子直接通信的技術難題，還完成了實用化通信端機的研制。
團隊在104.8km標準光纖通信實驗測試中，實現了連續168小時、速率為2.38kbps的穩定傳輸。
相比于2022年的系統，速率提升了多達4760倍，極大地提升了量子直接通信的性能。
未來，量子直接通信系統有望廣泛應用于政務、金融等對信息安全要求極高的領域，切實增強通信安全性。
信息傳輸速率與量子比特誤碼率測試結果
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