中國科學技術大學的科研團隊在量子網絡領域取得關鍵進展，其研究成果已分別發表于國際頂級學術期刊《自然》與《科學》。該團隊聯合多位領域內專家，成功攻克了可擴展量子網絡構建中的核心難題，為遠距離量子通信技術的實用化奠定了重要基礎。
量子網絡的核心目標是實現信息傳輸的高效性與絕對安全性，其技術基石在于遠距離確定性量子糾纏分發。然而，光纖傳輸過程中存在的固有損耗，導致量子糾纏信號隨距離增加呈指數級衰減，成為制約量子網絡規模化發展的最大障礙。以1000公里距離為例，采用量子中繼技術進行糾纏分發，其效率較直接傳輸可提升100億億倍。但此前受限于量子糾纏態的極短壽命——遠低于糾纏建立所需時間，導致無法實現有效連接，嚴重阻礙了量子中繼系統的擴展能力。
針對這一瓶頸，研究團隊通過三項關鍵技術突破實現了重大進展：首先開發出長壽命囚禁離子量子存儲器，將糾纏態的保存時間顯著延長；其次設計出高效率離子-光子通信接口，提升光子與量子存儲器間的耦合效率；最后研發高保真度單光子糾纏協議，確保糾纏態在傳輸過程中的完整性。這些創新使團隊首次實現了糾纏壽命超過糾纏建立時間的量子糾纏態，成功構建出可擴展量子中繼的基本功能模塊，為遠距離量子網絡的實現提供了技術可能。
基于上述突破，研究團隊進一步完成了兩項重要實驗驗證：一是實現了兩個銣原子之間的高保真度遠距離糾纏，二是將設備無關量子密鑰分發的傳輸距離首次突破百公里大關，較國際現有最好水平提升兩個數量級。這項成果不僅解決了量子通信中的關鍵技術難題，更顯著推動了量子密鑰分發技術向實用化階段邁進，為構建全球化量子安全通信網絡提供了重要技術支撐。
