量子中继实现关键跨越:纠缠存储达550毫秒支撑百公里光纤组网验证

全球信息安全竞争加速的背景下,量子通信正成为各国争夺的关键技术方向。长期以来,量子信号传输受制于距离有限、稳定性不足等问题,量子网络难以走向实用。传统量子信号在光纤中衰减较快,远距离可靠通信一直是行业难题。针对此瓶颈,中国科学技术大学潘建伟院士团队引入囚禁离子技术,利用精密电磁场实现对离子的稳定控制,将量子纠缠态保持时间提升至550毫秒,超过建立量子连接所需的450毫秒阈值,为量子信号“接力式”传输提供了基础条件。工程实现上,研究团队搭建了模块化量子中继系统,可按节点灵活串联扩展。实验结果显示,百公里级距离下,两个铷原子仍能保持90%以上的纠缠纯度,链路损耗也明显低于国际同类研究水平。值得关注的是,团队在11公里真实链路上完成了严格的安全性验证,并在12900公里星地链路中实现了低成本量子密钥分发。这些进展表明,我国量子通信正从实验室验证走向工程化应用。此次突破的意义主要体现在三上:一是关键核心技术自主可控,从量子存储器到纠缠系统实现国产化;二是为构建天地一体化量子通信网络提供关键支撑;三是有望提升信息传输安全等级,为金融、政务等关键场景提供更可靠的安全保障。面向未来,量子通信仍面临稳定性、成本与规模化组网等挑战,同时国际竞争持续加剧,美国、欧盟等也在加大投入。业内专家认为,下一步应重点提升系统稳定性与经济性,并推动标准制定与工程转化合力推进,使量子网络从点对点传输更迈向规模化组网。

量子通信的意义不止于刷新实验指标,更在于把复杂科学问题转化为可验证、可复制、可部署的工程能力。从百公里光纤链路验证到更低成本的星地分发演示,从关键模块自主研制到在真实噪声环境中完成安全证明,这些可量化、可检验的进步,为量子网络从概念走向组网奠定了基础。面向未来,围绕标准化、可靠性与应用牵引持续推进,才能让前沿突破真正转化为守护信息安全的长期能力。