量子互聯(lián)網(wǎng)作為下一代信息技術(shù)的革命性方向，正面臨開(kāi)放性與多樣性不足的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。當(dāng)前主流量子網(wǎng)絡(luò)多采用針對(duì)特定任務(wù)設(shè)計(jì)的專(zhuān)用系統(tǒng)架構(gòu)，這種模式嚴(yán)重制約了網(wǎng)絡(luò)功能的擴(kuò)展與兼容性。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)這一瓶頸，提出了一種創(chuàng)新性的全異構(gòu)量子網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，為構(gòu)建開(kāi)放型量子互聯(lián)網(wǎng)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)引入軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)出具備自動(dòng)化編排能力的核心系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)量子任務(wù)智能選擇、通信協(xié)議動(dòng)態(tài)適配以及系統(tǒng)參數(shù)實(shí)時(shí)優(yōu)化，有效解決了異構(gòu)設(shè)備間的協(xié)同工作難題。實(shí)驗(yàn)構(gòu)建的五節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)包含檢測(cè)節(jié)點(diǎn)與四個(gè)采用不同調(diào)制技術(shù)的源節(jié)點(diǎn)，分別支持偏振、時(shí)間-相位、相位等物理維度，形成了接入自由度、用戶設(shè)備、協(xié)議任務(wù)的三重異構(gòu)特性。

在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，研究人員成功演示了多協(xié)議、多自由度、多任務(wù)的并行切換能力，完成了四種典型量子任務(wù)的驗(yàn)證。特別值得關(guān)注的是，該網(wǎng)絡(luò)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了包含多個(gè)惡意節(jié)點(diǎn)的量子拜占庭協(xié)定實(shí)驗(yàn)，這項(xiàng)突破為產(chǎn)品溯源等需要高安全共識(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景奠定了基礎(chǔ)，標(biāo)志著量子網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)能力的顯著提升。

與傳統(tǒng)量子網(wǎng)絡(luò)相比，新架構(gòu)通過(guò)軟件定義與集中編排技術(shù)，使用戶無(wú)需關(guān)注底層實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)即可靈活調(diào)用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這種設(shè)計(jì)不僅降低了設(shè)備擴(kuò)展成本，還大幅提升了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍與安全性能。研究團(tuán)隊(duì)指出，開(kāi)放兼容的多功能架構(gòu)是量子互聯(lián)網(wǎng)走向大規(guī)模實(shí)用化的必經(jīng)之路，當(dāng)前多數(shù)網(wǎng)絡(luò)存在的設(shè)備限制、功能單一等問(wèn)題，可通過(guò)該方案得到有效解決。

相關(guān)成果已發(fā)表于國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然?通訊》，其技術(shù)路徑為量子互聯(lián)網(wǎng)從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用提供了重要范例。實(shí)驗(yàn)構(gòu)建的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型，清晰描繪了制備-測(cè)量型量子網(wǎng)絡(luò)的終極形態(tài)，為開(kāi)發(fā)通用型量子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供了全新思路。