哥本哈根尼尔斯·玻尔研究所的研究人员在量子通信领域取得重大突破，他们创造了一种能够通过现有光纤网络以电信波长传输单个光子的设备，而这一壮举此前被科学家认为是不可能实现的。这项发表在《自然·纳米技术》杂志上的进展，消除了构建全球量子互联网的最大障碍之一，这种网络将使窃听在物理上可被检测，从而使通信从根本上变得安全。
这一突破的核心在于嵌入纳米光子电路中的电控量子点。这些量子点在电信波段每秒产生超过四千万个几乎完全相同的相干单光子，其发射质量仅比基本物理极限宽百分之八。此前的量子点设备工作在约九百三十纳米的波长上，远低于与全球电信光纤基础设施兼容所需的一千二百六十纳米门槛。
在电信波长下工作的重要性不言而喻。这意味着量子安全通信可以部署在目前承载传统互联网流量的同一光纤电缆上，无需建设新的专用基础设施。任何截获这些单光子传输的企图都会干扰光子的量子态，立即向发送方和接收方发出警报。这一特性使该系统与经典加密根本不同，后者依赖于未来量子计算机可能攻破的数学复杂性。
研究团队还在实地安装的光纤链路上演示了量子密钥分发，证明该技术在实验室条件之外也能正常工作。尼尔斯·玻尔研究所与德国和中国的研究人员之间的国际合作，分别利用类似的量子点技术在一百二十七公里的距离上实现了安全的量子密钥分发，表明该方法可以扩展到具有实际应用意义的距离。
行业专家表示，这一突破可能将实用量子网络的时间表从数十年缩短到数年。各国政府和金融机构是量子安全通信最坚定的倡导者，因为它们传输的数据极为敏感。研究团队目前正在致力于增加传输距离和开发多路复用技术，以同时处理多个量子信道，为量子互联网的全面部署奠定基础。
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