量子互联网被视为信息技术领域的下一场重大变革,但现有量子网络多围绕特定任务构建专用系统,其封闭性与单一性成为制约未来发展的关键障碍。为突破这一瓶颈,中国科研团队提出了一种创新性的全异构量子网络架构,为构建开放、多样化的量子互联网提供了关键技术支撑。
该研究由跨学科团队联合完成,通过引入软件定义网络技术,设计出具备自动化编排能力的核心系统。这一核心可智能选择量子任务、适配通信协议并优化系统参数,解决了传统网络中设备兼容性差、功能扩展困难等问题。研究团队构建的五节点实验网络中,包含一个检测节点与四个搭载不同调制系统的源节点,分别采用偏振、时间-相位、相位等多元调制方式,实现了接入自由度、用户设备、协议任务的三重异构性。
实验验证阶段,团队成功演示了多协议、多自由度、多任务的动态切换能力,完成了四种典型量子任务的协同运行。特别值得关注的是,研究首次在国际上实现了包含恶意节点的量子拜占庭协议演示,该技术可应用于产品溯源等高安全性场景,显著提升了量子网络的容错共识能力。这一突破标志着量子网络在应对复杂环境时的可靠性迈上新台阶。
与传统网络相比,全异构架构通过软件定义与集中编排,使用户无需关注底层技术细节即可灵活调用网络服务。这种设计不仅降低了设备扩展成本,还大幅提升了网络覆盖范围与安全性能。研究指出,开放兼容与多功能集成是量子互联网大规模实用化的核心要求,而当前多数网络仍存在设备绑定、功能固化等局限。
该成果已发表于国际权威学术期刊,其技术路径为量子互联网从实验室走向实际应用提供了可复制的范例。通过构建支持异构设备接入、多任务并行的网络环境,研究为未来量子通信、量子计算等领域的深度融合奠定了基础。实验网络中展示的自动化编排能力,也为量子资源的高效调度提供了新思路。











