北京大学物理学院与电子学院的科研团队在量子通信领域实现重大突破，成功构建全球首个基于集成光量子芯片的大规模量子密钥分发网络。该成果以论文形式发表于国际顶级学术期刊《自然》，标志着我国在量子保密通信技术实用化进程中迈出关键一步。
研究团队通过创新性的芯片架构设计，同时研制出全功能集成的量子密钥发送芯片与光学微腔光频梳光源芯片。基于这两款核心芯片构建的"未名量子芯网"系统，首次实现了20个用户节点的大规模并行通信，节点间无中继传输距离突破370公里，组网能力指标达到3700公里·对数，创造了量子通信网络性能的新纪录。
硬件系统采用磷化铟与氮化硅混合材料体系，中心服务器节点部署的氮化硅光学微腔频率梳，通过自注入锁定技术产生线宽仅40赫兹的超低噪声相干暗脉冲频率梳。这种芯片级光源替代了传统方案中庞大的桌面激光设备，显著提升了系统集成度。用户端采用的磷化铟光量子芯片实现激光器、调制器等关键模块的全集成，晶圆级制造工艺使芯片良率达到97.5%，确保了大规模部署的可行性。
技术方案采用双场量子密钥分发协议与波分复用技术相结合，有效解决了多用户网络中的信号串扰和相位同步难题。实验数据显示，系统在370公里光纤传输中仍保持低误码率运行，密钥生成速率突破线性理论极限。这种创新架构为降低量子通信设备成本、提升网络扩展性提供了全新的芯片级解决方案，对构建实用化量子保密通信网络具有重要示范意义。
