C114讯 9月11日消息（艾斯）第二十六届中国国际光电博览会（CIOE中国光博会）本周在深圳盛大开幕。在期间举行的“2025国际量子技术科学前沿论坛”上，上海交通大学副教授王涛发表题为《连续变量量子通信技术及网络化研究》的重要演讲，他不仅详细梳理了量子互联网的发展历程，同时针对量子通信网络构建所面临的关键挑战以及围绕此展开的实践成果进行了深入分享。

据其介绍，上海交大重点打造了量子感知与信息处理研究所（QSIP），研究方向包括量子通信、量子传感、量子智能。目前该研究所受聘为“合肥国家实验室”基地单位、“上海量子科学研究中心”核心成员，并隶属于“光子传输与通信国家重点实验室”，且相继获得中国电子学会技术发明奖、湖南省自然科学奖等，可以说是成绩斐然。

“量子互联网的发展可以分为六个阶段，其中前三个阶段偏向于通信，后三阶段偏向于计算。”王涛指出，量子通信网络阶段主要涉及点到点可信中继QKD网络、端到端量子中继QKD网络与纠缠分发网络（安全性提升）的构建，量子计算网络阶段则将相继经历量子存储网络、具有容错能力的计算网络以及通用量子计算网络（算力增强）不同时期。

根据《量子信息和量子技术白皮书》，量子通信技术的定义为利用量子比特作为信息载体进行信息交互的通信技术。量子通信网络可以实现多节点量子密钥分发功能。

量子通信网络的基本单元分为基于离散变量（DV）编码的量子比特（qubit）与基于连续变量（CV）编码的量子模式（qumode）——也即光场量子化。资料显示，基于连续变量的量子通信最大的特点是可以使用成熟的光通信器件，易于与现有网络融合，非常适合构建未来的量子安全城域网。

王涛表示，目前，基于连续变量量子密钥分发性能已实现大幅提升。在上海交大参与的量子重点研究项目成果方面，不完全统计显示，2011年，上海交大完成首个全量子集成系统（27.2km）；2016年，上海交大完成首个超百公里的CVQKD实验（150km）；2024年，上海交大完成首个Gbps安全码率实验（1.09Gbps）。

量子通信网络构建面临关键挑战

据其介绍，当前基于连续变量量子密钥分发的主要研究趋势包括——安全传输距离和安全成码率不断增加，达到高性能，传输距离200公里，码率达到Gbps。但同时，当前相关研究亦面临着显著的技术挑战，首先是更长安全距离需要克服有限码长效应；再者是更高成码率需要提升实时后处理速率。

王涛分析道，目前量子通信网络构建需要解决包括多用户、小型化、融合性以及跨介质在内的四大问题。具体来看，在多用户方面，需要保障用户间信号不串扰；在小型化方面，需要实现QKD网络节点的小型化；在融合性方面，需要实现与经典光网络协同工作；在跨介质方面，需要实现在光纤不可达的地方实现QKD接入。

“发展量子通信网络的意义一方面在于进一步扩展QKD应用范围，另一方面也可为高阶量子网络的构建奠定物理基础。”他谈到，目前包括上海交大量子感知与信息处理研究所团队在内的全球量子科研团队已经针对这些挑战展开了具体的技术攻关与试验，且取得显著成果。

例如，在解决多用户干扰方面，连续变量量子通信技技术特点与接入网场景适配，因此适合在经典光纤接入网架构中直接部署——也即形成连续变量量子接入网。同时，针对量子接入网中大量用户接入时串扰大/成本高的问题，王涛教授团队提出了一种基于多频率模式的连续变量量子通信接入网，通过往返式光学结构，实现了每个用户仅需要1个信号调制器，便可支持网络用户灵活接入。

为探究连续变量量子接入网频带利用率极限，王涛教授团队还提出了一种基于多正交频率模式（OFDM）量子接入网方案，攻克了针对网络多径效应的循环前缀技术和正交频分复用量子信号生成探测技术，实现3个用户安全成码验证，安全成码率总和达到4.06Mbps@25km。

此外，该团队在基于频率\时间混合模式的量子通感一体网以及基于多波长模式的并发CV-QKD网络等方面亦取得了实质性的研究成果，并针对此在国际权威刊物上发表了多篇重要论文。

眼下，通过对不同技术挑战的持续攻关克服，其团队正在对量子通信网络实现更进一步的拓展。王涛教授介绍称，“我们正在基于连续变量量子通信技术，将局端的量子通密一体化设备连接起来，构建量子通信网络。当前，团队依托现有的实际光纤网络，以上海交通大学教育网及大零号湾区域为核心，构建闵行区量子通密一体化网络，并进一步融入分布式量子传感和计算的功能。”