我国科研团队创新提出长距离大规模可扩展全连接量子直接通信理论架构，并成功实现四节点间300公里级量子直接通信网络。近日，相关研究成果发表在《科学通报》。

量子安全直接通信（QSDC）网络的物理结构及其光学器件，包括激光器、掺铒光纤放大器、偏振控制器、周期性极化铌酸锂，以及片上周期性极化铌酸锂（PPLNOI）等。

上海交通大学教授陈险峰、上海电力大学教授李渊华团队是以北京量子信息科学研究院副院长、清华大学教授龙桂鲁团队的量子直接通信理论为基础，展开了进一步研究，搭建起具有高抗干扰能力的量子纠缠分发系统。

在该系统中，搭载着重要信息的光子，跑过300公里的距离抵达目的地，各节点间共享量子态保真度仍保持在85%以上，证明其在长距离通信中的可靠性。同时，经历长跑到达接受节点的光子对数仍达到300至400赫兹。这意味着在编码后，该系统的理论通信速率可达每秒数比特量级，构建了300公里距离的量子电报网络。

此次科研团队优化了纠缠光源制备技术，还突破了传统星型网络架构限制，建立基于量子态重构的误差修正机制，实现了全连接网络的可扩展性，以及多节点通信的稳定性。

作者：刘苏雅