量子通信技術(shù)取得重大突破,推動(dòng)了量子的實(shí)用化發(fā)展

量子直接通信技術(shù)”作為全國(guó)科技創(chuàng)新中心建設(shè)的重大成果之一在2020中關(guān)村論壇發(fā)布會(huì)上發(fā)布。該技術(shù)理論由北京量子信息科學(xué)研究院（以下簡(jiǎn)稱“量子院”）兼聘研究員、清華大學(xué)教授龍桂魯團(tuán)隊(duì)在2000年原創(chuàng)性地提出，該團(tuán)隊(duì)最近成功研制出了國(guó)際上第一臺(tái)具有實(shí)用價(jià)值的樣機(jī)，完成了全部設(shè)計(jì)功能和長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了10公里光纖鏈路4 kb/s通信速率的量子保密電話，推動(dòng)了量子直接通信的實(shí)用化發(fā)展。

隨著超級(jí)計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，通信安全受到嚴(yán)重威脅，能防范竊聽(tīng)的量子保密通信受到廣泛重視。

龍桂魯介紹，量子密鑰分發(fā)、量子秘密共享、量子直接通信是國(guó)際上量子保密通信最主要的三種理論。其中，量子密鑰分發(fā)和秘密共享都是先用量子信道協(xié)商密鑰，再用經(jīng)典保密通信傳輸信息。量子直接通信則將一直沿用的密鑰分發(fā)和密文傳輸雙信道結(jié)構(gòu)改變?yōu)橹挥幸粭l量子信道的單信道結(jié)構(gòu)，無(wú)需密鑰分發(fā)，直接在量子信道傳輸信息，從而提高了通信安全性，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。

量子直接通信創(chuàng)新性地發(fā)展了保密通信理論，英國(guó)皇家工程院院士拉約斯 翰佐評(píng)價(jià)道，量子直接通信“將香農(nóng)通信理論保證的噪聲信道下的可靠通信，提升為更高層面的既有噪聲又有竊聽(tīng)信道下的可靠和安全通信”，“將量子通信從竊聽(tīng)感知發(fā)展為既竊聽(tīng)感知又竊聽(tīng)阻止”。

據(jù)悉，龍桂魯團(tuán)隊(duì)由16位來(lái)自清華大學(xué)的兼聘研究員、副研究員和北京量子院的全職科研人員組成，包括美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)士、國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)獲得者、國(guó)家杰出基金獲得者，專業(yè)領(lǐng)域涵蓋量子通信、無(wú)線通信、密碼理論、編碼理論、電子控制、衛(wèi)星通信。目前，他們正在研發(fā)量子直接通信新系統(tǒng)，以滿足視頻通信的速率要求，推進(jìn)量子直接通信的實(shí)用化。
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