超越香农-韦纳信道容量的量子语义通信
量子安全直接通信(QSDC)作为量子通信领域的范式突破,利用量子态实现无需中介的信息传输。基于量子力学不可违背的基本定律,该技术能对最微弱的窃听行为实现超灵敏检测,仅当信道完全无干扰时才确保真正的通信安全。若传输过程中检测到窃听或入侵,系统将立即警示用户并切断数据流,有效防范未授权追踪并遏制黑客威胁。 历经二十载发展,QSDC已取得非凡进展,目前可在100公里商用光纤上实现每秒千比特级的传输。然而,传输速率不足形成的瓶颈严重制约其实际推广规模。语义通信虽通过提取核心信息特征极大提升传输效率,却仍面临恶意入侵风险。将两种范式融合有望同步提升等效数据速率与安全性。本研究团队提出并实验验证了量子语义通信方案,将其应用于3D点云传输,实现较直接传输46.30倍的效率增益,突破了Wyner和Shannon容量极限。这一突破不仅为QSDC大规模应用扫清障碍,更成为量子信息科学发展的关键里程碑。



