国外哪些大学在做量子通信实验?荷兰这所1.3公里纠缠实验改写教科书,瑞士学校还孵化了上市公司

2026-08-13 作者: 274阅读

国外开展量子通信实验的大学主要集中在三个梯队:欧洲以荷兰代尔夫特理工大学、瑞士日内瓦大学、奥地利维也纳大学为标杆——代尔夫特2015年完成的1.3公里无漏洞量子纠缠实验被公认为量子网络的奠基性突破,日内瓦大学则孵化出全球第一家量子通信上市公司ID Quantique;美国有芝加哥大学、加州理工、MIT、马里兰大学等;亚太和加拿大则以新加坡国立大学、滑铁卢大学东京大学为代表。下面按地区和实验成果逐一盘点。

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一、先分清:量子通信实验的三种形态


看学校之前,先搞清楚量子通信研究在国外大学里主要做什么,三类实验对应不同的团队:

  • 量子密钥分发(QKD):利用量子态不可克隆原理实现无法被窃听的加密通信,已接近商用;

  • 量子隐形传态与纠缠分发:把量子态"隔空传送"到远处节点,是量子互联网的核心实验;

  • 量子中继与量子网络:通过中继器把纠缠扩展到城际、洲际距离,是当前最前沿的攻坚方向。

不同大学的强项各有侧重,选实验室时要对准自己想做的方向。


二、欧洲三强:量子通信的实验圣地


院校代表性实验特色
代尔夫特理工大学(荷兰)2015年Hanson团队完成1.3公里钻石NV色心无漏洞纠缠实验;2025年建成荷兰首个量子安全通信通道(KiQQer现场测试),并规划连接代尔夫特、阿姆斯特丹等城市的四节点量子网络建有QuTech研究所(与TNO共建),是欧洲量子互联网硬件的核心基地,量子中继与网络方向全球第一梯队
日内瓦大学(瑞士)1993年在1.1公里光纤中完成世界首个电信波长QKD实验;2024-2025年与代尔夫特合作完成跨系统量子隐形传态、频谱复用量子中继器实验量子存储器与QKD商用化发源地,孵化出上市公司ID Quantique,其量子连接已连续多年保护瑞士选举
维也纳大学(奥地利)2007年Zeilinger小组在相距144公里的两座岛屿间实现自由空间量子密钥分发Zeilinger获2022年诺贝尔物理学奖,学校设有维也纳量子科技中心(VCQ),星地量子通信传统深厚

此外德国也有一批活跃团队:慕尼黑大学2002年完成23.4公里自由空间光子密钥传输,萨尔大学2025年演示了14公里城市光纤量子网络。


三、美国梯队:国家量子计划的核心


院校代表性实验/平台特色
芝加哥大学芝加哥量子交易所(CQE)联合阿贡、费米两大国家实验室建设量子网络试验床美国国家量子枢纽,量子网络规模化方向的核心
加州理工学院2025年提出多路复用纠缠协议,用镱原子+光学腔实现多量子比特并行传输,纠缠速率随比特数线性提升量子信息与物质研究所,瞄准未来量子网络架构
麻省理工学院量子工程中心与林肯实验室推进量子通信、计算与传感与政府、产业界合作紧密,工程化能力强
马里兰大学联合量子研究所(JQI)与NIST共建,Monroe团队是量子隐形传态实验的开创者之一离子阱与中性原子平台的量子网络节点研究领先
哈佛大学2001年Lukin团队提出量子中继器经典方案(DLCZ协议)量子中继理论的源头之一,中性原子方向强势
波士顿大学2004年与BBN公司在DARPA支持下建成世界第一个量子密码通信网络量子网络工程化历史最悠久的团队之一


四、亚太与加拿大强校


  • 新加坡国立大学:量子技术中心(CQT)在量子密码与量子通信方向积累深厚,是亚太地区该领域的首选;

  • 滑铁卢大学(加拿大):量子计算研究所(IQC)以量子信息与密码学闻名,参与加拿大量子卫星项目;

  • 东京大学:依托日本国家量子计划,在超导量子电路与量子器件方向实验实力强;

  • 澳大利亚梯队:新南威尔士大学悉尼大学格里菲斯大学等均设有量子信息研究组,且申请竞争相对温和。


五、里程碑实验与学校对照


把量子通信史上的标志性实验按学校梳理一遍,选校时心里就有谱了:

年份实验主导院校/机构
1989首次QKD原理验证(30厘米)IBM研究团队(Bennett与Brassard方案)
1993首个电信波长光纤QKD(1.1公里)日内瓦大学
2001量子中继器理论方案提出哈佛大学
200223.4公里自由空间光子密钥传输慕尼黑大学
2004世界首个量子密码通信网络投入运行波士顿大学+BBN(DARPA支持)
2007144公里岛间自由空间QKD维也纳大学
20151.3公里无漏洞量子纠缠实验代尔夫特理工大学
2024-2025跨系统量子隐形传态、频谱复用中继、荷兰首个量子安全通道代尔夫特理工+日内瓦大学等
2025多路复用纠缠并行传输协议加州理工学院


六、怎么进这些实验室:硕博项目盘点


想亲身参与这些实验,最直接的通道是各校的量子信息硕博项目:

  • 代尔夫特理工大学:与莱顿大学合办MSc Quantum Information Science & Technology联合硕士,依托QuTech研究所,接受物理、数学、电子工程、计算机本科背景申请;

  • 苏黎世联邦理工:物理系与计算机系开设量子方向硕博项目,学费按国际标准极低;

  • 新加坡国立大学:CQT提供量子密码、量子通信方向的博士与博士后项目;

  • 布里斯托大学(英国):光子量子计算与量子通信方向硕博项目,英国量子网络实验的主力;

  • 美国各校:芝加哥、加州理工、MIT、马里兰等以博士全奖录取为主,通常要求物理或工程本科加科研经历。

申请这类项目的共性要求是:扎实的量子力学与数学物理基础、编程能力,以及尽量早点进实验室积累科研经历——本科阶段的论文或项目经历在博士申请中权重极高。


七、就业前景与选校建议


量子通信是各国国家战略级赛道,毕业出口包括:高校与国家实验室科研岗、量子科技初创公司(如ID Quantique这类由实验室孵化的企业)、通信与金融巨头的安全部门、以及政府量子计划相关机构。选实验室的建议很直接:想做量子网络硬件选代尔夫特,想做QKD与量子存储选日内瓦,想做星地通信选维也纳,想进美国国家级平台选芝加哥或马里兰,想留在亚太则首选新加坡国立。

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