我国量子直接通信技术实现重大突破 百公里级稳定传输达实用化水平

问题——关键领域对“可验证安全”的通信需求持续上升。

随着数字化、网络化深入发展,政务、金融、能源等行业对高等级保密通信的需求更加迫切。

传统加密通信主要依赖复杂算法与密钥管理体系,其安全性在工程上可控,但在面对算力跃迁、攻击手段迭代以及长期保密场景时,仍需进一步增强“可监测、可判别、可处置”的安全能力。

如何在传输过程中有效发现窃听、并在风险出现时及时止损,成为高安全通信技术演进的重要方向。

原因——量子态“测量必扰动”的物理特性为通信安全提供新的底层机制。

量子直接通信的核心思路,是让信息由光量子等载体直接承载传输,不再主要依赖外部的数学加密“锁盒”。

其安全性不建立在“破解很难”之上,而是更多依托量子态在被测量时会不可避免发生改变的规律:一旦第三方试图窥探,通信双方可通过统计特征变化识别异常。

在技术实现上,“误码率”等指标被用作安全监测的量化抓手——当误码率处于可控范围,说明信道较为可信;一旦误码率显著上升,则提示可能存在窃听或干扰,系统可立即中止通信并触发保护流程,从而把风险控制在传输链路层面。

影响——速率与稳定性突破推动量子直接通信从“原理展示”走向“工程可用”。

据介绍,龙桂鲁团队在104.8公里标准光纤实验测试中,实现连续168小时稳定传输,速率达到2.38kbps。

对量子直接通信而言,这一量级的速率意味着应用形态出现实质变化:从过去以验证概念为主、传输效率有限,转向能够稳定传送保密文字、图片等信息的实用水平。

在工程意义上,连续一周的稳定运行不仅反映传输速率提升,也体现系统在链路损耗、器件稳定性、误码控制与运行维护等方面具备更强的综合能力,为进一步扩大应用范围提供了可重复验证的实验基础。

对策——以方案创新与系统集成双轮驱动,补齐长距离传输与规模化部署短板。

业内人士指出,量子通信由“能做出来”走向“能长期稳定地用”,关键在于传输方案、器件性能与系统工程的协同优化。

相关团队通过改进信息承载与传输流程,降低光子信号在链路中的损耗与冗余消耗,并在硬件集成、编码调制、系统稳定性等环节持续优化,推动长距离条件下的有效速率提升。

同时,安全通信不仅取决于单点指标,更依赖端到端系统能力:包括误码率监测与阈值策略、异常检测与处置机制、与现有网络体系的接口适配等。

下一步需要在标准化、可运维性、环境适应性以及成本控制上进一步推进,为规模化落地创造条件。

前景——关键模块完成火箭搭载测试,星地量子直接通信与空天地一体化布局提速。

除地面光纤实验外,2025年6月,团队激光器与编码模块完成火箭搭载测试,验证其在发射环境下的适应能力。

这一进展的意义在于:量子直接通信若要实现更大范围覆盖,特别是面向跨区域、跨洋乃至全球范围的安全通信,卫星平台具备天然优势。

未来若能实现星地链路与地面光纤网络协同,可形成覆盖广、可抗窃听、具备自主可控特征的安全通信能力,为国家关键信息基础设施安全、重大活动通信保障以及新型安全服务提供新的技术选项。

与此同时,面向应用端的设备形态也将分层推进:在政务、金融等专用场景,端机设备可率先部署;在更广泛的民用领域,芯片化、模块化与系统成本下降将是走向普及的关键路径。

量子直接通信技术的突破具有深远的战略意义。

它不仅代表了我国在量子信息领域的自主创新能力,更为国家信息安全提供了新的防护手段。

从"量子电报"到"量子电话"的跨越,体现了科技工作者在关键领域的执着追求。

随着空天地一体化量子通信网络的逐步建成,我国将在全球信息安全竞争中掌握更大的主动权,为经济社会发展和国家安全提供坚强的技术支撑。