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上海量子信息科學(xué)研究院日前宣布，我國設(shè)計和實現(xiàn)一種相位量子態(tài)與時間戳量子態(tài)混和編碼的量子直接通訊新系統(tǒng)，通訊距離達(dá)百公里，是當(dāng)前世界最長的量子直接通訊距離。
量子通訊技術(shù)獲突破
該研究成果由上海量子信息科學(xué)研究院、清華學(xué)院龍桂魯院士團(tuán)隊和陸建華院士團(tuán)隊共同攻關(guān)，發(fā)表在最新一期的《光：科學(xué)與應(yīng)用》光學(xué)學(xué)術(shù)刊物在線版上。
據(jù)介紹，在原先的系統(tǒng)中，抽樣檢查和信息傳輸全部采用相位量子態(tài)。新系統(tǒng)采用相位量子態(tài)和時間戳量子態(tài)的混和編碼，時間戳量子態(tài)用于抽樣檢查，大大減少噪音影響。而通訊仍然采用具有自補償性能的相位量子態(tài)，因此新系統(tǒng)具有高度的穩(wěn)定性和極低的本征誤分辨率（沒有監(jiān)聽時的誤分辨率），結(jié)合具有更強糾錯能力的極低分辨率LDBCH編碼，有效提升安全通訊容量、距離和速度。
龍桂魯表示，新系統(tǒng)在50MHz激光脈沖頻度下將最大可容忍耗損從5.1dB提高到18.4dB，在商用低耗損多模光纖中的最遠(yuǎn)通訊距離達(dá)100公里，突破之前18公里的最長距離。
新系統(tǒng)的通訊速度也得到提升，在30公里的光纖距離，通訊速度達(dá)22.4kbps。新系統(tǒng)在激光脈沖頻度上還有很大的提高空間，相應(yīng)的通訊距離、速率有望進(jìn)一步提高，滿足部份場景的應(yīng)用需求。
城際量子示范網(wǎng)路目標(biāo)將實現(xiàn)
關(guān)于這一技術(shù)突破的意義，專家覺得，新突破將進(jìn)一步打開量子通訊的市場空間，為實現(xiàn)《北京市“十四五”時期國際科技創(chuàng)新中心建設(shè)規(guī)劃》中，建設(shè)基于安全中繼的城際量子示范網(wǎng)路的目標(biāo)打下堅實基礎(chǔ)。
廣州民航航天學(xué)院客座院士陳根介紹說，“早在20世紀(jì)上半葉，量子通訊就成為科技界和產(chǎn)業(yè)界期盼的一種新的通訊方法——量子通訊既不通過載體，也不受通訊雙方空間距離的限制，不存在任何傳輸延時?！?span style="display:none">IHA物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
量子通訊之所以還沒有被廣泛使用，究其緣由，在于量子通訊目前還未能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。
2016年，復(fù)旦學(xué)院和四川學(xué)院聯(lián)合團(tuán)隊曾把糾纏態(tài)的高能光子對穿過10英里（約16.1公里）長的自由空間通道，量子保密通訊技術(shù)的化學(xué)原理保證了其絕對安全性。
“而如今，復(fù)旦學(xué)院團(tuán)隊再度獲得成功，研究人員首次實現(xiàn)通訊距離達(dá)到100公里的量子直接通訊新系統(tǒng)，這是目前世界上最長的量子直接通訊距離，有助于實現(xiàn)無中繼條件下城際量子直接通訊。”陳根說。
多家上市公司已布局量子通訊產(chǎn)業(yè)
隨著技術(shù)的突飛猛進(jìn)，量子通訊產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程早已啟動，該產(chǎn)業(yè)的市場空間目前還無法估量。
2021年年初，包括張平教授、科大學(xué)外籍教授VHPoor、工程院外籍教授沈?qū)W民等在內(nèi)的50名國外外知名通訊專家在6G藍(lán)皮書中提及：假若量子通訊能全面發(fā)展上去，它將在下一代安全通訊方面發(fā)揮出巨大的潛力。
摩根士丹利在《全球量子通訊行業(yè)剖析報告》中預(yù)測：全球量子安全市場在2020-30年的復(fù)合年下降率為45％?？紤]到中國對信息安全的需求和對量子技術(shù)的高度注重，中國的市場突破會更快。
目前，多家上市公司早已布局量子通訊產(chǎn)業(yè)。
國盾量子董秘此前表示新易盛量子通訊，“國家廣域量子保密通訊骨干網(wǎng)路建設(shè)一期工程”項目正在建設(shè)中。量子保密通訊“齊魯干線”、合肥量子通訊城域網(wǎng)、南京市城域量子保密通訊網(wǎng)等多地的城際網(wǎng)、城域網(wǎng)也在規(guī)劃和建設(shè)過程中。
神州信息日前表示，公司與國盾量子緊密合作，持續(xù)推進(jìn)面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興ICT領(lǐng)域的量子保密通訊融合創(chuàng)新應(yīng)用平臺項目、量子網(wǎng)路平臺網(wǎng)管軟件等十余個項目，共同推動量子通訊技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地。公司會持續(xù)關(guān)注“東數(shù)西算”工程的發(fā)展，并探求與量子通訊的結(jié)合。
藍(lán)盾股份表示新易盛量子通訊，公司在量子通訊領(lǐng)域處于產(chǎn)品市場化階段，公司將結(jié)合現(xiàn)有的銷售網(wǎng)路和渠道體系，以行業(yè)化營銷的方法進(jìn)行市場拓展。
普卡智能表示，公司注資了國科量子通訊網(wǎng)路有限公司，國科的量子加密產(chǎn)品目前主要應(yīng)用于金融、政務(wù)等場景的大數(shù)據(jù)網(wǎng)路安全管理。
國融期貨覺得，隨著量子保密通訊標(biāo)準(zhǔn)體系建成，有安全需求的行業(yè)用戶認(rèn)知的進(jìn)一步改善，量子通訊技術(shù)的市場空間有望進(jìn)一步打開。關(guān)注個股神州信息、飛利信等。