记者从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟院士及其团队量子信息科学领域实现了新的突破。这两项成果分别于近日发表在国际顶级学术期刊上，标志着我国在量子科技应用上迈出了关键一步。 长距离量子通信一直是制约量子网络实用化的核心瓶颈。传统的点对点量子密钥分发方案受到信号衰减的严重限制，难以满足实际应用需求。为了突破该困境，国际学术界提出了量子中继的概念，即通过中间节点的量子存储和纠缠交换，将量子信息逐段传输，从而实现超远距离的量子通信。然而，这一方案的实现有多重技术难题。 潘建伟团队通过多年攻关，在三个关键技术环节取得突破。首先，研究团队开发了长寿命囚禁离子量子存储器，使得量子纠缠的保存时间达到550毫秒，超过了纠缠建立所需的450毫秒，这是实现可扩展量子中继的必要条件。其次，团队建立了高效率的离子与光子通信接口，解决了不同物理系统间的量子信息转换问题。第三，研究人员开发了高保真度单光子纠缠协议，确保了量子信息传输的准确性。 基于上述技术突破，研究团队成功构建了可扩展量子中继的基本模块，这是实现远距离量子网络的关键基础。在此基础上，团队更实现了两个铷原子间的远距离高保真纠缠，验证了量子中继方案的可行性。 更为重要的是，研究团队首次将器件无关量子密钥分发的传输距离突破百公里大关。这一成果相比国际此前最好的实验水平提升了两个数量级以上，意味着量子密钥分发技术从实验室向实际应用迈进了一大步。器件无关量子密钥分发具有更高的安全性保证，不依赖于具体的物理实现细节，因此在信息安全领域具有重要应用前景。 潘建伟院士指出，这些突破是我国继"墨子号"量子卫星之后又一里程碑式的科技成果。它标志着基于量子纠缠的光纤量子网络正在从理论设想逐步转化为现实可能，进一步巩固和扩大了我国在量子信息科学领域的国际领先地位。 从战略意义看，这些成果为构建覆盖全国乃至全球的量子通信网络奠定了坚实基础。随着涉及的技术的改进和工程化推进，量子网络有望在金融、能源、国防等关键领域得到广泛应用，为国家信息安全和经济发展提供新的技术支撑。
从理论突破到工程实现，量子通信正经历关键转型；量子中继与器件无关密钥分发的双重突破，不仅提升了信息安全水平，更为广域量子网络建设开辟了新路径。随着技术持续成熟，量子创新成果将深度融入国家信息基础设施建设，为高质量发展提供持久动力。