國際權威學術期刊《自然》近日在線刊登了一項來自中國的突破性科研成果——全球首個基于集成光量子芯片的大規模量子密鑰分發網絡正式問世。該網絡支持20個芯片用戶同時進行安全通信，組網距離可達3700公里，在用戶規模和傳輸距離兩項關鍵指標上均達到國際領先水平。

量子密鑰分發技術通過量子態傳輸實現信息加密，是保障通信安全的重要手段。其中，雙場量子密鑰分發技術因其適用于遠距離通信、支持探測器資源共享等優勢，被視為最具潛力的技術方向。然而，該技術對光源和調制器件的性能要求極高，硬件芯片化集成長期面臨技術瓶頸，此前主要應用于點對點通信，難以實現多用戶、大規模網絡部署。

由北京大學物理學院教授王劍威與中國科學院院士龔旗煌領銜的科研團隊，經過多年攻關，成功研發出系列高性能、全功能集成的光量子芯片。基于這些芯片，團隊構建了包含20個量子芯片節點的雙場量子密鑰分發網絡，首次實現了基于光量子芯片的多用戶量子通信。

實驗數據顯示，團隊研發的光量子芯片在晶圓級制備過程中展現出高度均一性，為低成本批量生產提供了可能。這一特性為構建覆蓋范圍更廣、用戶數量更多的量子密鑰分發網絡奠定了技術基礎。王劍威教授指出，量子密鑰分發芯片網絡是推動量子通信系統向小型化、實用化發展的重要路徑，高性能、低成本的光量子芯片將極大促進量子網絡的大規模應用。

《自然》期刊審稿人高度評價這項成果，認為其展示了量子芯片網絡顯著的大規模擴展能力，是量子芯片與量子網絡技術的重要突破，必將對量子通信領域產生深遠影響。龔旗煌院士表示，該成果為構建大規模量子通信芯片網絡提供了可行方案，對推動量子通信系統的小型化、實用化和規模化發展具有重要意義。