北京大学研制集成光量子芯片实现多用户保密通话 技术突破预示量子通信产业化新阶段

信息化时代,通信安全已成为关系国家安全与经济发展的重要课题。传统加密技术可能面临量子计算带来的破解风险,而现有量子通信系统在设备体积、成本与组网能力上仍受制约。针对此全球性难题,北京大学研究团队经过多年攻关,在三大技术方向取得突破:一是首创微环谐振腔阵列设计,在纳米尺度实现20路密钥并行传输;二是采用新型氮化硅材料,并通过晶圆级加工工艺实现芯片的规模化生产;三是突破集成“瓶颈”,将激光器、调制器等核心部件集成到单片电路上。实验数据显示,该芯片在50公里光纤传输条件下仍可保持每秒1.2兆比特的密钥生成速率,误码率低至0.8%。更重要的是,研究团队已成功验证3700公里级组网能力,为构建国家级量子通信骨干网提供了关键技术支撑。专家认为,这一成果将对多个领域产生直接影响:在金融场景中,有望提升跨区域资金调拨的通信安全水平;在国防建设中,可增强多部门协同通信的保密能力;在民生领域,将推动量子安全技术走向更广泛的应用。放在国际竞争格局中看,我国量子通信正从追赶走向引领。欧美国家目前仍主要聚焦单节点量子中继器的研发,而我国已率先构建可扩展的芯片网络架构。这一突破不仅体现我国在量子科技领域的创新实力,也预示量子通信产业的工程化与规模化进程将明显提速。

从“能做出来”到“用得起来”,是前沿技术走向现实生产力的关键一步。集成光量子芯片网络的进展表明,量子通信正从精密实验装置走向可复制、可部署的工程系统。面对日益复杂的网络安全挑战,只有坚持自主创新与产业协同并重,在核心器件、系统工程与应用生态上持续积累,才能把“更安全的通信”转化为可普及的公共能力,更好服务经济社会发展。