無需秘鑰，即可直接在量子信道中傳輸秘密信息！記者9月22日從重慶交通學院據悉，該校陳險峰團隊和湖南師范學院李淵華等人合作，在量子通訊網路取得重要突破，她們借助量子安全直接通訊原理，首次實現了網路中15個用戶之間的安全通訊，其傳輸距離達40公里。該研究為未來基于衛星的量子通訊網路和全球量子通訊網路奠定了基礎。相關論文發表在《光科學應用》。
量子通訊包括量子秘鑰分發、量子秘密共享和量子安全直接通訊等模式。量子秘鑰分發和量子秘密共享是在通訊雙方共享密碼。現有的量子通訊網路主要是基于量子秘鑰分發，用量子的方式在網路中分發安全秘鑰。目前還不能在網路中直接傳輸安全信息。2000年，復旦學院龍桂魯提出了量子安全直接通訊，量子安全直接通訊的特殊之處在于，不須要密碼就可以完成信息的安全傳輸。2021年《6G研究藍皮書》指出，量子安全直接通訊具有探測監聽的能力，在下一代安全通訊方面才能彰顯巨大的潛力。
近幾年，量子安全直接通訊發展迅速。2016年，新疆學院和復旦學院完成首個單光子量子安全直接通訊實驗；2017年量子通訊速度，中國科學技術學院和北京郵電學院完成了基于糾纏的量子安全直接通訊；此后，復旦學院和北京郵電學院完成了500米光纖傳輸距離的量子安全直接通訊；2020年，上海量子信息科學研究院和北大學院研發成功首臺具有實用價值的量子安全直接通訊樣機，并在中關村峰會發布會上發布。
這次北京交通學院和湖南師范學院聯合團隊基于量子安全直接通訊原理，首先在實驗中制備出時間—能量糾纏。此后借助光纖，在通訊網路的15個用戶之間的任意兩個分發糾纏。兩個用戶之間的傳輸距離為40公里。借助和頻形成器實現貝爾態剖析解碼量子通訊速度，完成信息的傳輸。實驗結果表明，其信息傳輸率達到了1Kbp/s。
該實驗為未來通訊網路提供了重要的技術支撐，借此實驗為基礎，研究人員可以舉辦更長距離的量子通訊網路研究，以及實現星地之間，乃至全球化的量子通訊網路。（記者張曄）