中国科大实现量子网络研究重大突破

　　本报合肥2月6日讯（记者 方梦宇）记者今天从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟院士团队在可扩展量子网络研究方面取得两项重大突破：一是在国际上首次构建出可扩展量子中继的基本模块，使得远距离量子网络成为现实可能。二是首次将器件无关量子密钥分发（DI-QKD）的传输距离突破百公里，极大推进了该技术的实用化进程。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》。

　　量子中继方案是解决光纤传输损耗的有效方案。利用该方案，比直接在光纤中传输同样距离的效率将提升100亿亿倍。因此，一直以来量子中继是光纤量子网络最重要的研究方向。

　　早在1998年，潘建伟及其同事就在国际上首次演示了量子纠缠的连接。此后，国内外研究团队取得了一系列重要进展。但是，近30年来始终未能解决的一项重大技术难题是：纠缠的寿命远远短于产生纠缠所需的时间，以至于在纠缠的存活时间内，与之相邻的纠缠难以确定性产生，因而无法实现纠缠的有效连接，严重制约了量子中继的可扩展性。

　　针对这一核心难题，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的时间（450毫秒），从而成功构建了可扩展量子中继的基本模块，使得远距离量子网络成为现实可能。

　　基于可扩展量子中继技术，中国科大研究团队进一步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，显著优于此前国际同类实验结果。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了基于有限数据量的安全性分析与严格证明，传输距离较以往最好结果提升约3000倍；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实验水平提升两个数量级以上。

　　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。

《中国教育报》2026年02月07日 第01版

作者：记者 方梦宇