就在刚刚， 中科大官宣重大突破！ 2月6日，中国科学技术大学正式发布消息：潘建伟院士团队联合济南量子技术研究院、中科院上海微系统所、香港大学、清华大学等多家单位，在可扩展量子网络研究上拿下重大突破——国际上首次构建出可扩展量子中继的基本模块，把一直停留在理论层面的远距离量子网络，正式拉到现实可行的轨道上。 首先得明确，量子信息科学的终极目标就是构建高效、安全的量子网络，这种网络能实现高精度信息感知、安全高效的信息传输，还能让信息处理实现指数级加速，对人类认知物质世界有着革命性意义。 但构建这种网络，一直有个绕不开的难题。量子信号在光纤里传输时会有固有损耗，而且传输距离越远，量子纠缠的传输效率就会呈指数级衰减，这也是长期制约远距离量子网络落地的最大阻碍。 科研界早就提出了量子中继方案来解决这个问题，简单说就是在长距离光纤线路中设置多个中继站点，让相邻站点之间先产生纠缠，再通过纠缠交换把各段纠缠连接起来，从而实现遥远地点之间的有效纠缠分发。 可近30年来，中外所有科研团队都没能攻克一个核心瓶颈。量子纠缠的寿命，一直远远短于产生纠缠所需要的时间，这就导致在纠缠存活的短短时间里，没办法确定性产生相邻的纠缠，自然也就无法实现纠缠的有效连接，量子中继的可扩展性也因此被死死限制。 潘建伟院士团队联合多家单位，针对性解决了这个卡脖子难题。研究团队专门研发了长寿命囚禁离子量子存储器、高效率离子-光子通信接口，还优化了高保真度单光子纠缠协议，最终成功实现了长寿命量子纠缠。 这次实现的量子纠缠，寿命达到了550毫秒，而产生纠缠只需要450毫秒，纠缠寿命显著超过了纠缠建立所需的时间，这一关键突破，让可扩展量子中继的基本模块得以成功构建。 大家别小看这个基本模块，它的意义远超想象。有了这个模块，原本只存在于理论中的远距离量子网络，终于有了落地的可能，不再是看得见摸不着的概念。而且这一成果，是国际上首次实现，直接巩固了我国在量子科技领域的国际领先优势。 与此同时，团队还取得了另一项关联突破。依托可扩展量子中继技术，研究团队实现了两个铷原子间的远距离高保真纠缠，即便在最长100公里的光纤链路上，原子节点间的远程纠缠保真度依然保持在90%以上，远超国际同类实验结果。 在此基础上，团队还首次将器件无关量子密钥分发的传输距离突破了百公里。这种密钥分发方案，就算量子器件完全不可信，只要通信双方能建立高品质纠缠并验证无漏洞的贝尔不等式违背，就能严格保证密钥分发的安全，不用对器件参数进行精确标定。 在此之前，国际上器件无关量子密钥分发的实验演示，大多局限在数米到数百米的短距离，和实际应用需求差距极大，而我国这次的突破，将传输距离提升了两个数量级以上，极大推进了这项技术的实用化进程。 这两项成果，分别于北京时间2月3日和6日发表在国际权威学术期刊《自然》和《科学》上，这两份期刊的含金量，懂行的都知道，能同时发表两项成果，足以证明这次突破的学术价值和国际认可度。 潘建伟院士也表示，这一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，正在从理论构想稳步走向现实。 说句实在的，量子科技看似离我们很远，实则和未来的信息安全、通信效率息息相关。这次中科大官宣的重大突破，不仅是我国科研工作者的高光时刻，更给未来量子互联网的构建奠定了坚实基础，后续再经过10到15年的努力，量子互联网有望真正落地，彻底改变我们的生活。
