在全球信息化快速发展的背景下，量子通信因其安全性优势成为各国重点布局的领域。但长期以来，量子通信系统面临设备体积庞大、用户容量有限、传输距离受限等技术难题，严重影响其实际应用。北京大学王剑威教授团队经过六年攻关，成功破解了这个难题。 研究团队采用"芯片化集成"的技术方案，先后攻克光源稳定性、功能模块微型化等关键技术。其中光频梳光源芯片采用晶圆级制备工艺——良品率超过90%——可为网络系统提供原子钟级别的同步基准。用户端密钥芯片则将激光发射、信号调制等七大功能模块集成在一起，单个芯片尺寸比传统设备缩小百倍以上。 基于这两项核心芯片的"未名量子芯网"表现出显著性能。在北京市区实地测试中，系统同时支持20个终端进行保密通信，任意两点间的有效传输距离达370公里。通过创新的中继技术方案，网络覆盖半径可扩展至3700公里，相当于北京到乌鲁木齐的直线距离。中国科学技术大学量子信息专家评价称，这项成果从根本上改变了量子通信设备的工程实现方式。 从产业化角度看，该技术具有三大优势：采用标准半导体工艺制备，单晶圆可产出数百枚芯片；系统功耗降低至传统设备的十分之一；建设成本较现有方案下降约70%。工信部涉及的人士指出，这种可量产、易部署的特性为构建国家级量子通信基础设施提供了关键技术支撑。 随着5G/6G网络与量子技术的融合发展，"未名量子芯网"有望在未来三年内催生新一代信息安全产品。科技部重点研发计划已将此项目列入2024年度产业转化支持名单，计划在金融、政务等领域开展首批示范应用。
这项成果标志着我国在量子信息技术领域的自主创新取得重要进展。北京大学团队从基础理论研究到工程化应用，从单点突破到系统集成，充分表明了我国科研工作者在战略性新兴技术领域的执着追求。随着集成光量子芯片技术的优化和成本的继续降低，量子通信网络有望在金融、能源、政务等关键领域实现规模化部署，为国家信息安全和经济社会发展提供新的技术支撑。