Esta pesquisa foi concluída pelo Instituto de Ciência da Informação Quântica de Pequim e equipes relacionadas da Universidade de Tsinghua e da Universidade de Tecnologia do Norte. Os documentos de resultados relevantes foram publicados na revista acadêmica "Science Progress".
A comunicação direta quântica foi originalmente proposta pela equipe de Long Guilu da Universidade de Tsinghua. Ele usa estados quânticos para alcançar uma comunicação segura, com cinco principais recursos: percepção de espionagem, bloqueio de espionagem, compatibilidade com redes existentes, simplificando processos de gerenciamento e transmissão oculta, fornecendo uma nova solução para garantir a segurança da transmissão de informações.
Como usar estados quânticos com energia extremamente baixa e extremamente suscetível à interferência para alcançar uma comunicação segura e confiável em canais quânticos com riscos de alto ruído, alta perda e espionagem sempre foi um problema central que precisa ser superado nesse campo. Pesquisas anteriores adotaram um protocolo de mão dupla e ambas as partes nas comunicações necessárias para realizar a transmissão de ida e volta dos estados quânticos, resultando em enormes perdas de sistema, o que restringiu seriamente a melhoria do desempenho da comunicação.
"Em 2022, criamos um recorde mundial de 100 quilômetros de comunicação direta quântica, mas a taxa é de apenas 0,5bps e só podemos transmitir mensagens com muito poucas palavras". Long Guilu, professor da Universidade de Tsinghua, introduziu que a transmissão unidirecional pode diminuir a distância de transmissão dos estados quânticos pela metade e reduzir bastante as perdas, que é a chave para melhorar o desempenho da comunicação direta quântica.
Neste estudo, a equipe de pesquisa científica rompeu com sucesso uma série de tecnologias-chave, como codificação de alto ruído e canal de alta perda, aumento da capacidade da máscara de canal e modem de estado quântico de alta velocidade e desmodulação. Eles propuseram um método teórico de comunicação direta quântica unidirecional e usaram o mesmo conjunto de estados quânticos ópticos para realizar simultaneamente a transmissão segura e a negociação chave da informação, resolveram com sucesso os problemas técnicos da comunicação direta quântica e também concluíram o desenvolvimento de terminais de comunicação prática. Comparado com o sistema 2022, a velocidade é 4760 vezes maior, melhorando bastante o desempenho da comunicação direta quântica.
"Estes resultados da pesquisa abriram uma nova jornada de construção prática da comunicação direta quântica. No futuro, espera -se que os sistemas de comunicação direta quântica sejam amplamente utilizados em áreas como assuntos governamentais e finanças que requerem segurança de informações extremamente alta e melhorar efetivamente a segurança da comunicação". Long Guilu disse.
