北京大学团队在《自然》发布集成光量子芯片网络成果 迈出量子通信规模化关键一步

量子通信利用量子力学原理,可理论上实现无条件安全通信,已成为全球信息安全领域的重要研究方向。我国在该领域取得多项关键成果,尤其在量子卫星密钥分发和天地一体化量子网络上保持领先。不过,如何将量子通信从实验室推向实际应用,实现网络化、规模化部署,仍是产业发展的核心瓶颈。双场量子密钥分发协议兼具测量设备无关的安全性和超长距离传输优势,被认为是构建规模化量子通信网络的重要方案。我国科学家已在光纤中实现千公里级点对点密钥分发。该协议天然适配星型网络架构,可将昂贵的超导单光子探测资源集中部署在中心节点,从而显著降低用户端成本。但其实现依赖远程独立激光源之间稳定的单光子干涉,对光源噪声抑制以及全局相位的高精度锁定与追踪提出极高要求。现有实验多基于体块或分立光纤器件,且多为两用户点对点系统,难以支撑大规模网络应用。

从概念验证到原型系统——从实验室走向真实应用场景——“未名量子芯网”的研制成功不仅说明了我国在前沿科技领域的创新能力,也为量子通信网络的规模化发展提供了新的技术路线;随着关键技术不断成熟、产业生态逐步完善,安全高效的量子通信网络有望更快融入数字中国建设,为国家信息安全提供有力支撑。此成果再次表明,持续推进自主创新是实现关键领域跨越式发展的重要路径。