量子科技再突破！我国科学家创造量子直接通信最远纪录

内容导航：

量子科技再突破！我国科学家创造量子直接通信最远纪录

我国科学家创造量子直接通信的最远纪录，该成就具有哪些重要意义？

我国科学家创造量子直接通信最远纪录，这是一种怎样的突破？

中国科学家创造量子直接通信最远纪录，该成就具有哪些重要意义？

一、量子科技再突破！我国科学家创造量子直接通信最远纪录

我国科学家近日设计出一种相位量子态与时间戳量子态混合编码的量子直接通信新系统，成功实现100公里的量子直接通信。

Chinese scientists have realized the world's longest quantum secure direct communication (QSDC), measuring 100 km, according to the Beijing Academy of Quantum Information Sciences.

据北京量子信息科学研究院消息，我国科学家成功实现100公里的量子直接通信。这是至今为止世界上最长的量子直接通信距离。

The study, jointly conducted by a team of scientists from Tsinghua University and the Beijing Academy of Quantum Information Sciences, was published in early April in the journal Light: Science & Applications.

这项研究由北京量子信息科学研究院和清华大学研究团队共同完成，相关成果已于4月初发表在《光：科学与应用》期刊。

"QSDC has attracted much attention, and has become one of the strongest candidates for secure communication in the future," said the paper's introduction.

阐述该研究成果的论文介绍，量子安全直接通信已引起了广泛关注，并已成为未来安全通信最有力的候选之一。

"QSDC securely and reliably transmits information through a quantum channel with both noise and eavesdropping. Compared to classical communication where reliable transmission of information over a noisy channel is concerned, QSDC has the additional capability to ensure its security using the properties of quantum information carriers," the authors wrote.

论文作者写道，量子直接通信以量子态作为载体来编码和传输信息。量子直接通信改变了传统保密通信的双信道结构，将噪声信道下的可靠通信发展为噪声和窃听信道下的可靠和安全通信。

这一突破（breakthrough）能够实现无中继条件下（without relays）部分城市与城市之间的点对点量子直接通信（point-to-point quantum direct communication between cities）。

Before this breakthrough, the longest QSDC distance published was 18 km.

此前公开发表的成果中，量子直接通信的最长距离为18公里。

China has been advancing the industrial application of quantum technology. It has achieved a series of breakthroughs in quantum technology in recent years, including the world's first quantum satellite, a 2,000-km quantum communication line between Beijing and Shanghai, and the world's first optical quantum computing machine prototype.

我国一直在推进量子技术的工业应用。近年来，我国在量子技术方面取得了一系列突破，包括世界上首颗量子科学实验卫星、长达2000公里的量子通信线路“京沪干线”，以及世界上第一台光学量子计算机原型机。

【相关词汇】

量子 quantum

窃听 eavesdrop

参考来源：新华社、CGTN编辑：Kirsten

来源：中国日报网

一、我国科学家创造量子直接通信的最远纪录，该成就具有哪些重要意义？

我国创造这一记录，意义就是体现出我国国力强盛。

我国创造出量子直接通信最远记录，最大意义就是体现了我国强大国力。笔者认为：只有一个国家强大了，综合实力才能强，才能往科技最深处拓展，人民生活才能幸福。我国量子直接通信创造了记录，还标志着我国科技水平已经处于世界巅峰，能在量子领域这一尖端领域做出最远记录这种尖端成绩，普通国家根本做不到，就连美国也是望尘莫及。笔者相信：即便已经有了这么骄人成绩，但是我国科学家不会止步于此，会坚持自主创新精神，向更深层未知领域努力探索。

除了提现国力强盛外，该成就还有这些意义：带来更安全通讯方式，给军事带来极大优势，彻底打破量子封锁。以下详细解释这些意义。

1、该成就可以带来更安全通讯方式：因为这种通讯是量子直接通讯，所采用技术是量子态加时间戳双重编码混合通讯，密码可能性接近于无限，所以说想要破解根本不可能，所以通讯是绝对安全。

2、该成就有巨大军事意义：正如第一点所说，量子通讯不怕截取，所以通讯绝对安全。而通讯对战争意义不言而喻，所以说，这种量子技术对我国军事有非凡意义。我们自己不怕泄密，还可以截取别人信息，这将带来巨大优势。

3、该成就标志着打破了量子封锁：以美国为首西方国家心怀鬼胎，对我国量子科技进行技术封锁，但是这些它们被打脸了，不但没有封锁住，反而一跃成为了量子领域领头羊。这彰显了我国科技领域自主创新，自主研发以及攻坚克难精神，在我国领导下，一切不可能都成为可能。

二、我国科学家创造量子直接通信最远纪录，这是一种怎样的突破？

北京量子信息科学研究院和清华大学教授龙桂鲁团队、陆建华团队合作，设计和实现了一种相位量子态与时间戳量子态混合编码的量子直接通信新系统，在低损光纤中的通信距离达到百公里，是当前世界最长的量子直接通信距离。这样的指标可以实现城市之间的无中继量子直接通信，支撑基于安全经典中继的广域量子网络的应用。

量子直接通信以量子态作为载体编码和传输信息，改变了传统保密通信的双信道结构，将噪声信道下的可靠通信发展为噪声和窃听信道下的可靠和安全通信，不仅能够感知窃听，还能够阻止窃听。

该研究表明，使用现有成熟技术手段，一些无法进行中继的场景的量子直接通信可行，如星地之间的量子直接通信、部分城市间点对点量子直接通信等。可减少中继数量，降低链路节点成本，降低通信延时，提升通信性能和用户使用体验。

在以前系统中，抽样检测和信息传输全部采用相位量子态。新系统采用了相位量子态和时间戳量子态的混合编码，时间戳量子态用于抽样检测，大大降低了噪声影响。而通信依然采用具有自补偿性能的相位量子态。因而新系统具有高度的稳定性和极低的本征误码率（没有窃听时的误码率），结合具有更强纠错能力的极低码率LDBCH编码，有效提高了安全通信容量、距离和速率。

远距离量子传输、水下量子通信等多项记录均由我国持有，但这项技术依旧处于早期阶段，随着时间的流逝，还会有越来越多的国家会加入这场竞赛当中，中国能否抓住先发优势，真正坐上量子霸主的地位还需继续迎接挑战！

三、中国科学家创造量子直接通信最远纪录，该成就具有哪些重要意义？

我国的量子直接通信可以达到100公里了，这项由我国的科学家们一起研发的通讯系统在世界上都是领先的，它的出现具有十分重要的意义。首先这款量子通讯系统可以感知到通讯时是否被窃听，还能降低科学家们在部署通讯系统时的成本。除此之外，还能降低通讯延时，改善我们用户的使用体验。

感知窃听

量子的通讯系统不仅可以感知到通讯时是否有人在窃听，还能有效的防止窃听。让我们的通讯更有安全感，对于一些想要自己通讯时保密的人很有利。这款系统的原理就是通过量子来改变原来的通讯结构，让通讯时的信息直接通过量子的形态来传输和传导。这一创新性的改变让声音的传输结构都改变了，整个通讯的过程都十分严密和隐私，再也不用担心有人在窃听我们的通讯了。

降低通讯延时

同时这样的改变还能让城市与城市之间，人与人之间在通讯时的说话延时大大地降低。在人们通讯时有时会出现信号不好，听不清对方在说什么的现象也会很大程度上改善。科学家们一直努力的进行各种的科学研究，这都是为了我们在通讯时可以更畅通。

节约通信成本

另外，这次的通讯记录也能在很大程度上改善我们部署通讯系统时的成本，让我们国家可以节省开支用于其他的科研上。

改善使用体验

这次的最远记录还让之前没有办法实现通讯的地区，没有信号传输的地区也能让量子通讯系统覆盖上。大大改善了我们用户的使用体验，感谢科学家们的辛勤研究。相信总有一天我们可以实现在地球上任何一个角落都有信号，在任意两地之间都能实现通讯的梦想。