Китай достиг рубежа 300 км прямой квантовой связи
Группа ученых из Шанхайского университета Цзяотун и Шанхайского университета электроэнергетики добилась прорыва в области квантовой связи, сообщила Science and Technology Daily. Китайским исследователям удалось построить полностью замкнутую квантовую сеть прямой связи с четырьмя узлами на расстоянии 300 километров. Статья о достижении увидела свет в журнале Science Bulletin.
Квантовая прямая связь (Quantum Secure Direct Communication — QSDC) — это технология передачи информации с использованием принципов квантовой механики, обладающая исключительно высокой степенью безопасности. Теоретическая основа QSDC была впервые предложена в 2000 году группой профессора Лун Гуйлу из Университета Цинхуа. Впоследствии исследования в этой области начали проводить многие научные учреждения Китая. В 2020 году был разработан первый в мире прототип устройства для квантовой прямой связи, а в 2025 году ученые из Пекинской академии квантовых информационных наук и других организаций установили мировой рекорд, осуществив стабильную передачу данных на расстоянии 104,8 км в течение 168 часов.
Группа профессора Чэнь Сяньфэна давно работает в этой сфере. В 2021 году они первыми создали сеть квантовой прямой связи из 15 узлов протяженностью 40 км. В новом исследовании ученые применили инновационную технологию параметрического преобразования света с двойной накачкой, что позволило создать систему распределения квантовой запутанности с высокой устойчивостью к помехам.
Результаты эксперимента показали, что даже после передачи на 300 км степень сохранности квантовых состояний между узлами остается выше 85%, а скорость регистрации фотонных пар стабильно составляет 300–400 Гц. Это означает, что после кодирования теоретическая скорость связи может достигать нескольких бит в секунду.
Прорыв в этих экспериментах сосредоточен в основном в трех аспектах: во-первых, преодолено ограничение традиционных звездообразных сетей и впервые создана масштабируемая полностью связанная архитектура; во-вторых, благодаря оптимизации технологии генерации света удалось увеличить расстояние передачи до 300 км; в-третьих, была разработана система коррекции ошибок на основе реконструкции квантовых состояний, обеспечивающая стабильность связи между множеством узлов.
Эти технологические достижения закладывают основу для практического применения квантовых сетей связи. В будущем эта технология может быть использована в военном командовании, правительственной связи, финансовых операциях и других областях, где требования к информационной безопасности особенно высоки.
