摘要：近日，国际知名期刊《Science Advances》刊发了一项关于量子直接通信的重要研究成果 ——《利用相同的光子量子态同时传输信息和交换密钥》，标志着中国在量子通信领域取得了具有里程碑意义的进展，量子直接通信从理论构想成功迈向实际应用阶段。

近日，国际知名期刊《Science Advances》刊发了一项关于量子直接通信的重要研究成果 ——《利用相同的光子量子态同时传输信息和交换密钥》，标志着中国在量子通信领域取得了具有里程碑意义的进展，量子直接通信从理论构想成功迈向实际应用阶段。

该成果由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携手合作完成。他们成功研制出单向量子直接通信实用化系统，创造了令人瞩目的长距离稳定传输世界纪录：以 2.38kbps 的通信速率，在 104.8km 的距离上实现了连续 168 小时（7 天）的稳定传输，达到国际领先水平。

长期以来，量子通信领域主要以传统量子密钥分发（QKD）为主，而清华大学龙桂鲁教授团队提出的量子直接通信理论，无疑是对传统量子通信的重大突破。这一理论首次实现了无需中继节点、点对点的高速量子信息传输，将量子通信从单纯的 “安全密钥交换” 升级为 “直接传输数据”，极大地拓展了量子通信的应用边界。

从实际应用的角度来看，该实用化系统的成果意义非凡。尽管 2.38kbps 的通信速率与当前成熟的通信技术相比，显得相对较低，但考虑到这是量子直接通信在百公里距离上的初步成果，这一速率已相当可观。更为关键的是，系统能够连续 168 小时实现百公里量子直接通信，这一稳定性指标已非常接近商用通信系统所要求的 7×24 小时可靠性标准，充分证明了该系统具备极高的稳定性和可靠性，能够在长时间内持续稳定地保障通信。同时，其具备的百公里级城域网覆盖能力，有效填补了量子通信中短距高速传输的技术空白，为未来量子通信网络的构建奠定了坚实基础。

量子直接通信技术凭借其独特的优势，在信息安全领域展现出了巨大的潜力。它借助量子态实现安全通信，具备窃听感知、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。在当今信息安全问题日益严峻的时代背景下，无论是国防军事领域，保障军事机密信息的安全传输；还是金融行业，确保客户资金交易信息的绝对安全；亦或是政务系统，维护政府公文、敏感数据的保密性，量子直接通信都能为信息传输安全构筑起一道坚不可摧的新防线。

然而，要实现量子直接通信的大规模实用化，仍面临诸多挑战。其中，平衡速率、距离与成本之间的矛盾是当前亟待解决的关键问题。随着传输距离的增加，量子信号会逐渐衰减，这对通信速率和系统成本都产生了较大影响。但即便面临挑战，此次的研究成果依然开启了量子直接通信实用化建设的全新征程。

资深专家对量子直接通信的未来发展充满信心，展望该系统未来有望广泛应用于政务、金融等对信息安全要求极高的领域。在政务领域，量子直接通信能够确保政府内部通信以及政府与民众之间重要信息交互的绝对安全，提升政府办公的安全性和效率；在金融领域，可有效防止金融诈骗、保障客户隐私，为金融市场的稳定运行提供有力支撑。

此次中国在量子直接通信领域的重大突破，不仅为我国在全球量子通信竞争中赢得了先机，更为未来信息通信技术的发展注入了新的活力，引领着通信行业朝着更加安全、高效的方向迈进，“绝对安全” 的量子通信时代正渐行渐近。

来源：人工智能学家