中国科研重大进展：量子直接通信刷新长距离传输纪录，开启实际应用新篇章

打破界限：中国科学家实现量子直接通信新高度，开启全球通信革新之旅

　　 2月22日的消息显示，北京量子信息科学研究院（简称“量子院”）联合清华大学和北方工业大学的相关团队，共同提出了单向量子直接通信理论，并成功开发出了实用化的系统。该系统实现了2.38kps@104.8km@168小时的长距离稳定传输，创下世界纪录。

　　 2025年2月21日，相关成果以“利用同一光子量子态实现信息的同时传输和密钥交换”为题发表在国际知名期刊《Science Advances》上，标志着量子直接通信从理论构想成功迈向实际应用阶段。

　　 据介绍，量子直接通信由清华大学龙桂鲁团队原创提出，它借助量子态实现安全通信，具有窃听感知、阻止窃听、兼容现有网络、简化管理流程以及隐蔽传输等五大特性。在信息安全日益重要的当下，量子直接通信为保障信息传输安全提供了全新解决方案。

　　 量子院团队此前曾在 2022 年创造了 100 公里的量子直接通信世界纪录，但速率仅为 0.5bps，仅能传输字数极少的报文。单向传输可将量子态传输距离缩短一半，大幅降低损耗，是提升量子直接通信性能的关键。然而此前，国际上多个团队（包括量子院团队）提出的单向量子直接通信方案，仅在无损耗的理想条件下可行，在高损耗和高噪声的现实环境中开展单向量子直接通信困难重重。

　　 在龙桂鲁教授的带领下，研究团队成功攻克了高噪声高损耗信道编码、信道掩码扩容以及高速量子态调制解调等一系列关键技术难题。他们提出了单向量子直接通信的理论方法，通过使用同一组光量子态，实现了信息的安全传输和密钥协商。

　　 这一突破不仅成功攻克了量子直接通信的技术难关，还完成了实用化通信设备的研发。在104.8km标准光纤通信实验测试中，实现了连续168小时、速率达到2.38kbps的稳定传输，相较于2022年的系统，速率提升了4760倍，显著提升了量子直接通信的实际应用性能。 这项成就标志着量子通信技术取得了重大进展，不仅为未来的量子网络建设奠定了坚实的基础，也为信息安全领域带来了新的希望。随着量子通信技术的不断成熟和应用范围的扩大，我们有理由相信，它将在未来的信息安全领域发挥重要作用，成为保障数据安全的重要手段之一。

　　 该科研成果标志着量子直接通信技术迈入了实际应用的新阶段。展望未来，量子直接通信系统有望在政府、金融等行业大展身手，这些行业对信息的安全性有着极高的要求。此技术的应用将显著提升通信的安全水平。