我國成功構(gòu)建量子密鑰分發(fā)芯片網(wǎng)絡(luò) 邁向大規(guī)模量子通信

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2026-02-12 23:41:32 光明網(wǎng)

量子芯片與量子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了重要進(jìn)展。國際學(xué)術(shù)期刊《自然》于2月12日凌晨在線發(fā)表了一項(xiàng)最新成果：中國科學(xué)家成功構(gòu)建了世界上首個(gè)基于集成光量子芯片的大規(guī)模量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)支持20個(gè)芯片用戶并行通信，組網(wǎng)能力可達(dá)3700公里，在用戶規(guī)模和組網(wǎng)能力方面均達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

量子密鑰分發(fā)通過量子態(tài)傳輸密鑰實(shí)現(xiàn)信息加密，確保通信安全。雙場量子密鑰分發(fā)適用于遠(yuǎn)距離量子通信，且支持探測器端資源共享，成為一種先進(jìn)的量子密鑰分發(fā)技術(shù)。然而，由于對光源和調(diào)制器件性能要求極高，硬件芯片化集成面臨巨大挑戰(zhàn)，因此這項(xiàng)技術(shù)多用于點(diǎn)對點(diǎn)的量子密鑰分發(fā)，難以實(shí)現(xiàn)多用戶、大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

北京大學(xué)物理學(xué)院教授王劍威與中國科學(xué)院院士龔旗煌領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一系列高性能、全功能集成的光量子芯片，并在此基礎(chǔ)上成功構(gòu)建了一個(gè)包含20個(gè)量子芯片節(jié)點(diǎn)的雙場量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。王劍威表示，這是國際上首次展示基于光量子芯片的量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。實(shí)驗(yàn)顯示，這些光量子芯片在晶圓級制備中具備高度均一性，有望實(shí)現(xiàn)低成本批量生產(chǎn)，為構(gòu)建更長距離、更多用戶的量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)。

王劍威認(rèn)為，量子密鑰分發(fā)芯片網(wǎng)絡(luò)是推動(dòng)系統(tǒng)小型化和設(shè)備實(shí)用化的重要路徑之一。高性能、低成本的光量子芯片在推動(dòng)量子網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模應(yīng)用方面具有巨大潛力?！蹲匀弧穼徃迦酥赋觯@項(xiàng)工作展示了量子芯片與量子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要進(jìn)步，所展示的量子芯片網(wǎng)絡(luò)具備顯著的大規(guī)模擴(kuò)展能力，將對量子通信領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。

龔旗煌表示，這一成果為構(gòu)建大規(guī)模量子通信芯片網(wǎng)絡(luò)提供了可行方案，對促進(jìn)量子通信系統(tǒng)的小型化、實(shí)用化與規(guī)模化發(fā)展具有重要意義。

(責(zé)任編輯：0764)

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