北京量子信息科学研究院与清华大学、北方工业大学相关团队合作的成果。介绍了他们提出单向量子直接通信理论并研制出实用化系统，创造了长距离稳定传输的世界纪录，相关成果发表在国际知名期刊上，这一成果标志着量子直接通信从理论构想迈向实际应用阶段，还阐述了团队突破的关键技术以及这一成果对量子直接通信性能的极大提升，最后展望其在政务、金融等领域增强通信安全性的应用前景。
2月22日有消息传来，根据北京量子院官方发布的信息可知，就在近日，北京量子信息科学研究院（以下简称为“量子院”）携手清华大学、北方工业大学的相关团队展开合作。这一合作可不简单，他们提出了单向量子直接通信理论，并且成功打造出实用化系统，这个系统创下了令人瞩目的成绩，那就是实现了2.38kps@104.8km@168小时的长距离稳定传输世界纪录。
在2025年2月21日的时候，相关的研究成果以“Simultaneous transmission of information and key exchange using the same photonic quantum states”为题目，在国际上赫赫有名的《Science Advances》期刊上发表了。这一发表有着非凡的意义，它标志着量子直接通信已经从最初的理论构想顺利地迈向了实际应用的新阶段。
▲ 图2 信息传输速率与量子比特误码率测试结果
面对量子直接通信领域存在的诸多问题，以龙桂鲁教授为首的研究团队挺身而出。他们成功地突破了一系列关键技术，像高噪高损信道编码、信道掩码增容、高速量子态调制解调等技术。通过这些努力，提出了单向量子直接通信理论方法，这个方法很厉害，可以利用同一组光量子态同时做到信息的安全传输与密钥协商。
这一突破意义非凡，它不仅仅解决了量子直接通信长久以来面临的技术难题，还成功研制出实用化通信端机。在104.8km标准光纤通信实验测试里，达到了连续168小时、速率为2.38kbps的稳定传输。与2022年的系统相比较的话，速率可是提升了4760倍呢，这对量子直接通信的性能提升起到了极大的推动作用。
这项研究成果开启了量子直接通信实用化建设的崭新征程。在未来的日子里，量子直接通信系统是非常有希望广泛应用在政务、金融等对信息安全要求极高的领域的，从而切实有效地增强通信的安全性。
北京量子院等团队在量子直接通信方面取得重大成果，包括提出理论、研制实用化系统、创造世界纪录、发表成果等，突破关键技术解决难题提升性能，这一成果将开启实用化建设新征程并有望在高安全需求领域广泛应用。
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