中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)在量子網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域取得關(guān)鍵進(jìn)展，其研究成果已分別發(fā)表于國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》與《科學(xué)》。該團(tuán)隊(duì)聯(lián)合多位領(lǐng)域內(nèi)專家，成功攻克了可擴(kuò)展量子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中的核心難題，為遠(yuǎn)距離量子通信技術(shù)的實(shí)用化奠定了重要基礎(chǔ)。

量子網(wǎng)絡(luò)的核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咝耘c絕對安全性，其技術(shù)基石在于遠(yuǎn)距離確定性量子糾纏分發(fā)。然而，光纖傳輸過程中存在的固有損耗，導(dǎo)致量子糾纏信號隨距離增加呈指數(shù)級衰減，成為制約量子網(wǎng)絡(luò)規(guī)模化發(fā)展的最大障礙。以1000公里距離為例，采用量子中繼技術(shù)進(jìn)行糾纏分發(fā)，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(tài)的極短壽命——遠(yuǎn)低于糾纏建立所需時(shí)間，導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)有效連接，嚴(yán)重阻礙了量子中繼系統(tǒng)的擴(kuò)展能力。

針對這一瓶頸，研究團(tuán)隊(duì)通過三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破實(shí)現(xiàn)了重大進(jìn)展：首先開發(fā)出長壽命囚禁離子量子存儲(chǔ)器，將糾纏態(tài)的保存時(shí)間顯著延長；其次設(shè)計(jì)出高效率離子-光子通信接口，提升光子與量子存儲(chǔ)器間的耦合效率；最后研發(fā)高保真度單光子糾纏協(xié)議，確保糾纏態(tài)在傳輸過程中的完整性。這些創(chuàng)新使團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)了糾纏壽命超過糾纏建立時(shí)間的量子糾纏態(tài)，成功構(gòu)建出可擴(kuò)展量子中繼的基本功能模塊，為遠(yuǎn)距離量子網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)可能。

基于上述突破，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步完成了兩項(xiàng)重要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：一是實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)銣原子之間的高保真度遠(yuǎn)距離糾纏，二是將設(shè)備無關(guān)量子密鑰分發(fā)的傳輸距離首次突破百公里大關(guān)，較國際現(xiàn)有最好水平提升兩個(gè)數(shù)量級。這項(xiàng)成果不僅解決了量子通信中的關(guān)鍵技術(shù)難題，更顯著推動(dòng)了量子密鑰分發(fā)技術(shù)向?qū)嵱没A段邁進(jìn)，為構(gòu)建全球化量子安全通信網(wǎng)絡(luò)提供了重要技術(shù)支撐。