量子网络建设面临的核心难题 量子信息科学代表着信息技术发展的前沿方向。
构建高效、安全的量子网络，对于实现信息的安全传输、精密测量和指数级加速处理具有重要意义。
然而，这一宏大目标的实现并非坦途。
远距离确定性量子纠缠分发是构建量子网络的基本要素。
基于量子纠缠，既可通过量子密钥分发实现经典信息的安全传输，也可通过量子隐形传态为量子计算机与用户之间的量子信息交互提供唯一有效途径。
但光纤的固有损耗成为制约因素。
经过1000公里标准光纤直接传输后，光信号将衰减至原始强度的万亿亿分之一，即使每秒发射100亿对纠缠光子，平均每300年才能接收到一对纠缠。
这种指数级衰减成为构建可扩展量子网络面临的最大挑战。
量子中继方案的创新突破 为解决光纤传输损耗问题，科学家提出了量子中继方案。
该方案通过在光纤线路中每隔一定距离设置中继站点，在相邻站点之间产生纠缠，再通过纠缠交换将各段纠缠连接起来，从而实现远距离有效纠缠分发。
理论上，采用该方案可将传输效率提升100亿亿倍。
然而，近30年来，国际学术界始终未能解决一项关键技术难题：纠缠的寿命远短于产生纠缠所需的时间。
这导致在纠缠的存活时间内，与之相邻的纠缠难以确定性产生，从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。
中国科大研究团队针对这一核心难题进行了系统攻关。
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，研究人员在国际上首次实现了长寿命量子纠缠。
关键数据显示，纠缠寿命达到550毫秒，显著超过纠缠建立所需的450毫秒。
这一突破使得可扩展量子中继的基本模块得以成功构建，将远距离量子网络从理论构想转化为现实可能。
器件无关量子密钥分发的实用化进展 远距离纠缠分发的直接应用是实现现实条件下最高安全等级的量子保密通信。
传统量子保密通信方案需要对器件参数进行精确标定以保障安全性，这在实际应用中带来诸多不便。
而基于纠缠的器件无关量子密钥分发方案则突破了这一限制，即使量子器件存在缺陷或被攻击，也能保证通信的绝对安全性。
研究团队与新加坡国立大学、加拿大滑铁卢大学等机构合作，实现了单原子节点间的远距离高保真纠缠，并在此基础上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。
这一成就极大推进了该技术的实用化进程，为未来大规模量子网络的部署奠定了坚实基础。
成果的国际地位与意义 两项重大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》，这是中国科大在2026年以来第四、第五次以第一署名及通讯单位身份在国际顶尖刊物上发表成果。
这些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就，进一步扩大了我国在该领域的国际领先优势。
从"墨子号"卫星到光纤量子网络，中国科学家正以系统性创新改写全球通信技术格局。
此次突破不仅验证了我国在量子科技领域的持续领先能力，更展现出将前沿基础研究转化为国家战略实力的成功路径。
当量子通信从实验室走向千家万户，一个更安全、更高效的数字化未来正在成为可能。