近日，我校儲能學院鄭超教授領銜的儲能量子直接通信與計算團隊作為參研單位，與北京量子信息科學研究院和清華大學相關團隊合作，提出單向量子直接通信理論，成功研制出實用化系統(tǒng)，創(chuàng)造了在104.8公里標準光纖通信實驗測試中連續(xù)168小時、速率為2.38kbps的穩(wěn)定傳輸世界紀錄。相關成果于2025年2月21日在國際知名學術期刊《Science Advances》（《科學進展》）上發(fā)表，這標志著量子直接通信從理論構想成功邁向實際應用階段。

單向量子直接通信理論方案

量子直接通信具有竊聽感知、阻止竊聽、兼容現(xiàn)有網絡、簡化管理流程以及隱蔽傳輸?shù)任宕筇匦裕瑸楸Ｕ闲畔鬏敯踩峁┝巳陆鉀Q方案。此前，國際上多個團隊曾提出的單向量子直接通信方案，僅在無損耗的理想條件下可行，在高損耗和高噪聲的現(xiàn)實環(huán)境中開展困難重重。此項研究中，研究團隊成功突破了高噪高損信道編碼、信道掩碼增容、高速量子態(tài)調制解調等系列關鍵技術，提出單向量子直接通信理論方法，利用同一組光量子態(tài)同時實現(xiàn)了信息的安全傳輸與密鑰協(xié)商，極大地提升了量子直接通信的性能，有望廣泛應用于政務、金融等對信息安全要求極高的應用領域，以及智慧韌性城市治理涉及的能源電力傳輸、綜合能源“源-網-荷-儲”系統(tǒng)、智慧交通、無人機低空通信等對通信網絡安全和算力提升要求高的應用場景，切實增強通信安全性。

信息傳輸速率與量子比特誤碼率測試結果

我校參研團隊在項目開展過程中，從智慧韌性城市治理涉及的能源電力傳輸、“源-網-荷-儲”系統(tǒng)、智慧交通、無人機低空通信等應用場景中的安全性和實用化出發(fā)，對理論方案和實驗協(xié)議進行了設計和優(yōu)化，為最終取得該突破性成果起到重要支撐作用。該項研究依托北方工業(yè)大學“智慧韌性城市治理”分析測試中心國債項目和儲能新興交叉學科平臺等科研項目、平臺開展，體現(xiàn)了我校開展高水平應用研究、取得突破性實用化成果的能力。

新華網、人民日報、人民網、北京日報、光明日報、中國青年網、綠色中國、鳳凰網、環(huán)球時報、新浪網等社會主流媒體對該項成果進行了報道。

附：成果原文鏈接

編輯：左芳舟