在量子通信领域，一项由北京量子信息科学研究院携手清华大学及北方工业大学研究团队所取得的重大进展，正引领着信息安全技术的革新。这项研究不仅提出了全新的单向量子直接通信理论，还成功开发出具备高度实用性的通信系统，刷新了世界纪录。
据悉，该系统在长达104.8公里的传输距离上，实现了连续168小时无故障运行，数据传输速率高达2.38千比特每秒（kps）。这一突破性成就已于近期在国际知名学术期刊Science Advances上发表，标志着量子直接通信技术从理论探索迈向了实际应用的崭新阶段。
量子直接通信技术，最初由清华大学的龙桂鲁团队提出，其核心理念在于利用量子态的独特性质实现安全通信。相较于传统通信手段，该技术具备显著的五大优势：窃听感知能力、阻止窃听的有效性、与现有网络的兼容性、管理流程的简化以及隐蔽传输的特性。这些特点为现代信息社会提供了更为安全可靠的信息传输途径。
回顾过往，该研究团队在2022年便已在量子直接通信领域取得了初步成果，实现了100公里的传输距离。然而，当时的数据传输速率仅为0.5比特每秒（bps），仅能用于传输极为简短的信息。为了克服这一局限，研究团队致力于开发单向量子直接通信技术，该技术通过将量子态的传输距离减半，有效降低了信号损耗，从而显著提升了通信性能。
然而，现实环境中的高损耗和高噪声问题一直是制约量子直接通信技术实用化的关键瓶颈。为了攻克这一难题，研究团队在龙桂鲁教授的引领下，取得了一系列关键技术突破。这些突破包括高噪高损信道编码技术的研发、信道掩码增容方法的创新以及高速量子态调制解调技术的实现。基于这些创新成果，团队成功提出了全新的单向量子直接通信理论方法，并首次实现了在同一组光量子态中同时完成信息的安全传输与密钥协商。
在实验验证阶段，研究人员通过104.8公里的标准光纤进行了通信测试。测试结果表明，该系统能够稳定、连续地运行168小时，传输速率高达2.38千比特每秒。这一性能相较于2022年的系统，实现了4760倍的提升，不仅突破了量子直接通信的技术瓶颈，更为其实际应用奠定了坚实基础。
随着量子直接通信技术的不断成熟和完善，其有望在政务、金融等领域发挥重要作用。这些领域对信息安全的要求极高，量子直接通信技术的引入将进一步提升通信系统的安全性与可靠性，为信息安全保障提供全新的技术支撑。
