我國科研團隊在國際上首次實現復雜環(huán)境下千公里級量子密鑰分發(fā)(QKD)的穩(wěn)定傳輸,創(chuàng)下光纖量子通信領域三項世界紀錄。該成果發(fā)表于《自然·光子學》期刊,采用自主研制的"抗干擾相位編碼"技術,在現有商用光纖網絡中完成長達1024公里的密鑰傳輸,誤碼率穩(wěn)定控制在0.35%以下。實驗證明,該系統可抵御目前已知的所有量子計算攻擊,為構建國家級量子保密通信網絡提供關鍵技術支撐。
此次突破重點攻克了長距離量子信號衰減和信道噪聲兩大難題。通過新型"頻-時-相"三維調制技術,將密鑰生成效率提升至傳統方案的17倍,同時開發(fā)出智能動態(tài)補償算法,使系統在±30℃溫差和機械振動環(huán)境下仍保持穩(wěn)定運行。值得關注的是,該技術首次實現與經典光通信系統的同纖共傳,頻譜利用率達92%,大幅降低基礎設施改造成本。測試數據顯示,在省級政務專網模擬環(huán)境中,系統可同時支持256個終端的安全接入。
國際電信聯盟已將本次技術參數納入QKD國際標準草案,歐盟網絡安全局同步啟動技術評估。國內多個重點行業(yè)完成試點部署,其中電力調度系統實現全球首次量子加密的跨省實時數據傳輸,金融領域建成首個支持量子密鑰的跨境支付驗證平臺。據權威機構預測,到2027年全球量子安全市場規(guī)模將突破千億元,其中QKD技術占比預計達68%。本次突破使我國在量子通信標準制定領域獲得重要話語權,為6G時代的安全通信架構奠定基礎。
盡管技術取得重大進展,量子通信大規(guī)模商用仍面臨終端設備小型化、網絡協議標準化等挑戰(zhàn)。下一代研究方向將聚焦于芯片化量子光源和智能密鑰管理系統的開發(fā),預計2026年前后實現城域量子網絡的即插即用部署。與此同時,多國科研機構正聯合開展量子-經典混合加密體系研究,探索后量子密碼與QKD的協同防御方案。