我国成功构建量子密钥分发芯片网络 迈向大规模量子通信

量子芯片与量子网络技术取得了重要进展。国际学术期刊《自然》于2月12日凌晨在线发表了一项最新成果：中国科学家成功构建了世界上首个基于集成光量子芯片的大规模量子密钥分发网络。该网络支持20个芯片用户并行通信，组网能力可达3700公里，在用户规模和组网能力方面均达到国际领先水平。

量子密钥分发通过量子态传输密钥实现信息加密，确保通信安全。双场量子密钥分发适用于远距离量子通信，且支持探测器端资源共享，成为一种先进的量子密钥分发技术。然而，由于对光源和调制器件性能要求极高，硬件芯片化集成面临巨大挑战，因此这项技术多用于点对点的量子密钥分发，难以实现多用户、大规模的网络系统。

北京大学物理学院教授王剑威与中国科学院院士龚旗煌领导的研究团队研发了一系列高性能、全功能集成的光量子芯片，并在此基础上成功构建了一个包含20个量子芯片节点的双场量子密钥分发网络。王剑威表示，这是国际上首次展示基于光量子芯片的量子密钥分发网络。实验显示，这些光量子芯片在晶圆级制备中具备高度均一性，有望实现低成本批量生产，为构建更长距离、更多用户的量子密钥分发网络奠定了基础。

王剑威认为，量子密钥分发芯片网络是推动系统小型化和设备实用化的重要路径之一。高性能、低成本的光量子芯片在推动量子网络大规模应用方面具有巨大潜力。《自然》审稿人指出，这项工作展示了量子芯片与量子网络技术的重要进步，所展示的量子芯片网络具备显著的大规模扩展能力，将对量子通信领域产生重要影响。

龚旗煌表示，这一成果为构建大规模量子通信芯片网络提供了可行方案，对促进量子通信系统的小型化、实用化与规模化发展具有重要意义。