近日，清華大學(xué)物理系龍桂魯教授團隊與電子系陸建華教授團隊合作，設(shè)計和實現(xiàn)了一種相位量子態(tài)與時間戳量子態(tài)混合編碼的量子直接通信新系統(tǒng)，通信距離達(dá)到百公里，實現(xiàn)了當(dāng)前世界最長的量子直接通信距離。這樣的指標(biāo)可以在無中繼條件下實現(xiàn)城市之間的點對點量子直接通信，同時可以支撐基于安全經(jīng)典中繼建立的廣域量子網(wǎng)絡(luò)的一些應(yīng)用。 ia!t~~f  
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2000年，龍桂魯教授提出了量子直接通信的第一個協(xié)議。量子直接通信以量子態(tài)作載體來編碼和傳輸信息，是量子保密通信的新范式。量子直接通信將噪聲信道下的可靠通信發(fā)展為噪聲和竊聽信道下的可靠和安全通信。2016年清華大學(xué)和山西大學(xué)聯(lián)合團隊完成了量子直接通信的第一個實驗演示。2017年，中國科技大學(xué)、南京郵電大學(xué)和清華大學(xué)的相關(guān)團隊分別完成了基于糾纏的量子直接通信演示實驗。2019年，龍桂魯教授團隊和陸建華教授團隊合作，成功研制了國際上第一個量子直接通信系統(tǒng)，實現(xiàn)了1.5km光纖距離下50bps的安全通信速率。2020年，他們在中關(guān)村論壇發(fā)布了世界首款實用化量子直接通信樣機，實現(xiàn)了10公里光纖中4kbps的傳輸速率，同年他們將通信距離進(jìn)一步提升到了18公里。 C*kGB(H7  
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在以前的系統(tǒng)中，抽樣檢測和信息傳輸全部采用相位量子態(tài)。新系統(tǒng)采用了相位量子態(tài)和時間戳量子態(tài)的混合編碼，時間戳量子態(tài)用于抽樣檢測，大大降低了噪聲的影響。而通信依然采用具有自補償性能的相位量子態(tài)。因而新系統(tǒng)具有高度的穩(wěn)定性和極低的本征誤碼率（沒有竊聽時的誤碼率），結(jié)合具有更強糾錯能力的極低碼率LDBCH編碼，有效提高了安全通信容量、距離和速率。 /I|.^ Id|  
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