量子通信新突破! “经典-确定性” 量子互联网的创新架构
搜狐财经·2025-09-14 00:50

量子互联网技术突破 - 研究团队在《Science》发表论文,提出“经典-决定性”量子互联网创新架构,聚焦集成光子学的关键作用,为量子通信实用化与规模化发展迈出坚实一步[1] - 量子互联网旨在利用量子力学原理实现安全高效的信息传输,其终极愿景是构建全球量子通信网络,支撑量子密钥分发、分布式量子计算、量子传感等颠覆性应用[3] - 传统量子互联网发展面临量子态脆弱性、硬件兼容性与规模化、以及“量子-经典”协同缺失三大核心挑战[3] 集成光子学技术 - 集成光子学将光学元件集成在单一芯片上,类似电子领域的集成电路,能大幅提升系统稳定性、可扩展性与性价比,为量子互联网实用化提供硬件基础[3] - 该技术成功在单一集成光子芯片上实现量子光源、量子调制器、量子探测器与经典控制电路的融合,将系统体积缩小至平方厘米级别,功耗降低一个数量级,同时提升系统稳定性与可重复性[9][11] - 量子光源基于芯片上的微纳结构产生纠缠光子对,具备高亮度、高纯度的特点,为量子通信提供可靠的量子载体[9] 经典-决定性架构 - 核心突破在于提出“经典-决定性”量子互联网架构,通过量子通道传输量子纠缠或量子密钥,经典通道传输确定性控制信息,实现双轨制协同[4][5][6][7] - 该架构通过经典通道对量子态测量与反馈的确定性控制,将量子通信成功概率从传统方案的概率性提升至接近100%,大幅降低通信延迟与资源消耗[12] - 架构打破了量子通信完全独立于经典通信的传统认知,通过经典通道的确定性控制,大幅提升量子通信稳定性与可操作性[8] 性能与扩展性提升 - 基于新架构与集成光子芯片,系统在通信确定性与网络扩展性上实现突破,支持量子节点的快速部署与网络规模的线性扩展[12] - 集成光子芯片的模块化设计使其可像经典路由器一样即插即用,为全球量子互联网的构建奠定基础[12] - 研究在芯片上集成光电探测器与电调制器,实现量子光信号与经典电信号的高效转换,为经典-决定性控制提供硬件支撑[10] 行业长期影响 - 经典-决定性量子互联网的发展将推动量子技术从实验室走向普惠型基础设施,有望在安全通信、计算能力、传感精度等维度引发新一轮技术革命[14] - 量子互联网有望重塑信息传播方式,为人类社会数字化、智能化发展注入全新动能,类似经典互联网的影响[14]