中国科大郭光灿团队量子通信研究获重大突破
中国科大郭光灿团队量子通信研究获重大突破
中国科学技术大学郭光灿院士团队近期在量子通信领域取得重要突破，首次研制成功硅基导模量子集成光学芯片，为量子密钥分发技术的实用化和产业化奠定了重要基础。这一成果不仅展示了我国在量子通信领域的持续创新能力，也进一步巩固了我国在全球量子科技竞争中的领先地位。
量子密钥分发：信息安全的未来之钥
量子密钥分发（Quantum Key Distribution，QKD）是量子通信领域最具代表性的技术之一。它利用量子力学的基本原理，如量子不可克隆定理和量子测量的不确定性，来实现信息的安全传输。具体来说，QKD允许两个用户通过不安全的通信信道创建并共享一个安全的密钥，这个密钥随后可以用于加密和解密信息，确保通信的机密性。
QKD的核心优势在于其无条件的安全性。根据量子力学原理，任何对量子系统的测量都会不可避免地扰动系统，因此任何未授权的窃听行为都会留下可检测的痕迹。这意味着，通信双方可以在传输过程中实时检测到窃听行为，从而采取相应的安全措施。这种安全性是理论上的“不可破解”，而传统加密算法则依赖于计算复杂度，理论上存在被攻破的可能。
郭光灿团队：量子通信领域的创新引领者
中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子通信领域持续领跑，近期又取得重要突破。该团队首次研制成功硅基导模量子集成光学芯片，为量子密钥分发技术的实用化和产业化奠定了重要基础。
这一突破性成果由郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室完成。研究团队在硅光子集成芯片上首次利用硅纳米光波导本征模式作为量子信息编码的新维度，实现了单光子态和量子纠缠态在偏振、路径、波导模式等不同自由度之间的相干转换，其干涉可见度均超过90%。这一技术突破为集成量子光学芯片上光子多个自由度的操纵和转换提供了重要实验依据。
中国量子通信：从“追赶”到“领跑”
近年来，中国在量子通信领域持续领跑，取得了一系列重大突破。例如，中国科大潘建伟院士团队在20公里的光纤线路中实现了量子指纹识别，突破了经典极限，首次在信道容量上实现了对经典通信的超越。此外，我国已建成超过1万公里的量子通信骨干网络，覆盖全国多地，成为全球量子通信领域的佼佼者。
在量子计算领域，中国同样展现出强劲实力。中国自主研发的量子计算机“九章三号”已成功实现100个量子比特的纠缠态制备，成为全球首个达到此里程碑的国家。同时，中国电信等企业也在积极布局量子计算领域，推出“天衍-504”全国比特数最多的超导量子计算机，并开放给全球用户使用。
量子通信：产业化进程加速
在政策支持和市场需求的双重驱动下，量子通信技术正加速走向产业化。《“十四五”规划与2035年远景目标纲要》多次提到量子技术，将其列为国家重大科技项目。地方政府积极响应，如安徽省将量子科技纳入未来产业培育工程，合肥市集聚量子产业链上下游企业66家。
电信运营商在量子通信产业化进程中扮演着重要角色。中国电信建成全球规模最大、用户最多、应用最全的合肥量子城域网，包含8个核心网站点和159个接入网站点，光纤全长1147公里。同时，中国电信推出量子密信产品，量子密话密信用户规模突破百万，形成“通话+量子”“网+量子”“云+量子”“平台+量子”四大业务方向。
未来展望：量子通信的星辰大海
随着技术的不断进步和应用的不断深化，量子通信技术正逐步从实验室走向现实应用场景。从量子计算到量子通信，我国量子技术领域捷报频传，量子技术创新成果频现，并加快走向现实应用场景。量子应用示范变电站、量子密信、量子密话、量子纠缠教学机、量子保密通信试验车等量子技术应用产品改变着人们的生产生活方式。
在政策支持、企业创新以及产业协同的合力推动下，量子产业驶入“快车道”。中国电信发布的《中国电信量子科技和产业发展2030行动方案》提出，到“十五五”末，将建设全球领先的量子基础设施，打造引领性量子场景应用，加快形成新质生产力。
量子通信技术作为未来通信领域的重要发展方向，具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力。随着技术的不断进步和应用的不断深化，我们有理由相信，量子通信将引领未来安全高质“量”发展。