北京
原标题：中国科大取得可扩展量子网络的重大突破
央广网合肥2月6日消息（记者鲍玉婵 刘畅司晨）2月6日，记者从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟院士及其同事在可扩展量子网络研究方面取得重大突破：在国际上首次构建出可扩展量子中继的基本模块；实现单原子节点间的远距离高保真纠缠，并首次将设备无关量子密钥分发（DI-QKD）的传输距离突破百公里。两项成果分别于北京时间2月3日和6日发表于国际权威学术期刊《自然》和《科学》。
潘建伟表示：“上述突破是我国在量子通信与量子网络领域继‘墨子号’量子卫星之后取得的又一里程碑式成果，标志着基于量子纠缠的光纤量子网络正在从理论构想走向现实可能，进一步扩大了我国在该领域的国际领先优势。”
构建量子网络的基本要素是远距离确定性量子纠缠分发。然而，光纤的固有损耗导致量子纠缠的传输效率随距离成指数衰减，成为构建可扩展量子网络面临的最大挑战。量子中继方案是解决该问题的有效途径，但长期以来，纠缠寿命远短于纠缠产生所需时间，制约了量子中继的可扩展性。
针对这一难题，中国科大研究团队通过发展长寿命囚禁离子量子存储器、高效率离子-光子通信接口及高保真度单光子纠缠协议，在国际上首次实现长寿命量子纠缠，纠缠寿命（550毫秒）显著超过纠缠建立所需时间（450毫秒），成功构建了可扩展量子中继的基本模块。
与此同时，团队基于可扩展量子中继技术，成功实现了两个铷原子间的远距离高保真纠缠，在最长达100公里的光纤链路上，原子节点间远程纠缠保真度仍保持在90%以上。在此基础上，团队首次在城域尺度光纤链路上实现了设备无关量子密钥分发：在11公里光纤链路中完成基于有限数据量的安全性分析与严格证明，并在100公里光纤链路中演示了密钥生成的可行性，传输距离较国际此前最好水平提升两个数量级以上。
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