上海交通大學(xué)陳險峰教授與上海電力大學(xué)李淵華教授的聯(lián)合研究團(tuán)隊，在量子直接通信技術(shù)上取得了令人矚目的新進(jìn)展。他們成功地在四個節(jié)點(diǎn)間建立了長達(dá)300公里的全連接量子直接通信網(wǎng)絡(luò)，這一成果已在《科學(xué)通報》上正式發(fā)表。

量子直接通信，作為基于量子力學(xué)原理的信息傳輸技術(shù)，近年來因其卓越的安全性能而備受矚目。該技術(shù)的理論框架最初由清華大學(xué)的龍桂魯教授團(tuán)隊于2000年提出，此后，國內(nèi)的多家科研機(jī)構(gòu)紛紛投入研究，推動了該技術(shù)的快速發(fā)展。

陳險峰教授團(tuán)隊在量子直接通信領(lǐng)域有著深厚的積累。早在2021年，他們就成功構(gòu)建了由15個節(jié)點(diǎn)組成、覆蓋40公里的量子直接通信網(wǎng)絡(luò)。而此次的新突破，得益于團(tuán)隊在量子糾纏分發(fā)系統(tǒng)上的創(chuàng)新。他們引入了雙泵浦光參量下轉(zhuǎn)換技術(shù)，顯著提升了系統(tǒng)的抗干擾能力。實驗結(jié)果顯示，在長達(dá)300公里的傳輸距離后，各節(jié)點(diǎn)間的量子態(tài)保真度依然保持在85%以上，光子對數(shù)到達(dá)率穩(wěn)定在300至400赫茲，這意味著經(jīng)過編碼后，理論上的通信速率可達(dá)到每秒數(shù)比特。

此次研究的亮點(diǎn)不僅在于傳輸距離的提升，更在于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的創(chuàng)新。團(tuán)隊突破了傳統(tǒng)的星型網(wǎng)絡(luò)模式，首次實現(xiàn)了大規(guī)模、可擴(kuò)展的全連接網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。這一架構(gòu)的創(chuàng)新，為量子通信網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展和升級提供了可能。同時，團(tuán)隊還通過優(yōu)化光源制備技術(shù)，將傳輸距離提升至300公里級別，進(jìn)一步推動了量子通信技術(shù)的實用化進(jìn)程。

團(tuán)隊還建立了基于量子態(tài)重構(gòu)的誤差修正機(jī)制，這一機(jī)制確保了多節(jié)點(diǎn)通信的穩(wěn)定性。在量子通信中，由于量子態(tài)的脆弱性，誤差修正顯得尤為重要。團(tuán)隊通過這一機(jī)制，有效地降低了通信過程中的誤差率，提高了通信的可靠性和穩(wěn)定性。

此次技術(shù)突破，無疑為量子通信技術(shù)的實用化奠定了堅實的基礎(chǔ)。隨著量子直接通信技術(shù)的不斷發(fā)展，未來有望廣泛應(yīng)用于軍事指揮、政務(wù)通信、金融交易等信息安全要求極高的領(lǐng)域。這一技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將為信息傳輸提供更加安全可靠的保障，推動信息社會的進(jìn)一步發(fā)展。