在国家自然科学基金项目（批准号：12325410、62505005、62235001、123B2065、124B2081、62405271、U23B2047、62321166651、U25D8009、12293052、12504575、12134001）等资助下，北京大学物理学院现代光学研究所王剑威教授、龚旗煌教授团队与电子学院常林研究员团队成功研制出全功能集成的高性能量子密钥发送芯片与光学微腔光频梳光源芯片，并在此基础上构建了基于集成光量子芯片的大规模量子密钥分发网络——“未名量子芯网”。 此项突破为未来建设覆盖更远距离、容纳更多用户、支撑更大规模的实用化量子保密通信网络提供了坚实的芯片级解决方案。相关成果以“基于集成光量子芯片的大规模量子通信网络（Large-scale quantum communication networks with integrated photonics）”为题，于2026年2月12日发表在《自然》（Nature），论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10152-z。

　　量子密钥分发（QKD）基于量子力学原理，可实现理论上无条件安全的通信。我国在量子卫星密钥分发及天地一体化量子网络方面已取得一系列重大成果。其中，双场量子密钥分发（TF-QKD）兼具测量设备无关的安全性与超长距离传输优势，且适用于星型网络架构，是实现规模化量子通信网络的重要方案之一。量子密钥分发芯片（QKD芯片）是实现量子通信系统小型化、设备实用化和网络规模化的重要路径之一。然而，由于TF-QKD对光源与调制器件的性能要求极高，其所需要的硬件芯片化集成在国际上仍属难题。目前，实验验证多为两用户点对点系统，多用户、大规模网络尚属空白。

　　研究团队结合波分复用技术构建多用户并行的大规模量子通信网络。在中心服务器节点采用高品质因子氮化硅光学微腔频率梳作为种子光源阵列，产生线宽达赫兹量级的超低噪声相干暗脉冲频率梳。用户端采用了20个独立的全功能集成磷化铟光量子芯片，并采用注入锁定等方式抑制本地激光器相位噪声，实现了晶圆级制造、高良率、低成本、高性能的QKD用户芯片解决方案。研究团队搭建了多芯片协同的量子网络系统，结合双波长信道相位追踪方案，实现了20用户并行运行发送–不发送TF-QKD协议。最终，系统在370公里上行单链路处突破无中继线性码率极限，相对理论上界提升最高达251.4%，总并行覆盖距离达3700公里。

　　该工作有力支撑了基于光量子芯片的量子密钥分发网络向更大规模、更长通信距离、更丰富系统功能、更高集成度等方面持续提升，为量子通信的实用化奠定了关键技术基础。

图 基于光量子芯片的“未名号”大规模量子密钥分发网络示意图及芯片实物照