量子網(wǎng)絡(luò)走向現(xiàn)實(shí)可能科研團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)重大突破

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2026-02-06 10:36:50 環(huán)球網(wǎng)

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士團(tuán)隊(duì)在量子網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域取得重要突破，首次實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展量子中繼的基本模塊，并在此基礎(chǔ)上首次將器件無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)的傳輸距離突破百公里。相關(guān)成果分別發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》和《科學(xué)》上。

兩個(gè)離子通過(guò)百公里光纖建立了確定性的糾纏，實(shí)現(xiàn)了器件無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)。量子信息科學(xué)的目標(biāo)是構(gòu)建高效、安全的量子網(wǎng)絡(luò)，利用量子精密測(cè)量、量子通信和量子計(jì)算實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)知能力的飛躍。然而，量子信號(hào)在光纖中的衰減一直是一個(gè)難以解決的問(wèn)題，制約了量子糾纏分發(fā)的距離。為了解決這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們提出了“量子中繼”技術(shù)，在量子信號(hào)的傳輸過(guò)程中設(shè)置多個(gè)“中轉(zhuǎn)站”，在相鄰站點(diǎn)之間產(chǎn)生糾纏，再將各段糾纏連接起來(lái)以實(shí)現(xiàn)遙遠(yuǎn)地點(diǎn)之間的糾纏分發(fā)?？蒲袌F(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)壽命量子糾纏，在糾纏存活時(shí)間內(nèi)確保與之相鄰的糾纏能夠有效產(chǎn)生，從而成功構(gòu)建了可擴(kuò)展量子中繼的基本模塊，使得遠(yuǎn)距離量子網(wǎng)絡(luò)成為可能。

在器件無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)領(lǐng)域，科研團(tuán)隊(duì)也取得了新進(jìn)展。量子密鑰分發(fā)是量子通信安全性的核心，即使量子器件本身不可信，生成的密鑰依然安全。此前這項(xiàng)技術(shù)的傳輸距離最多只有幾百米，而這次我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)依托量子中繼技術(shù)的突破，實(shí)現(xiàn)了原子節(jié)點(diǎn)間的遠(yuǎn)距離高保真糾纏，首次將器件無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)的傳輸距離突破百公里。

這兩項(xiàng)核心技術(shù)突破不僅鞏固了我國(guó)在量子科技領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，也為未來(lái)構(gòu)建量子互聯(lián)網(wǎng)奠定了基礎(chǔ)。潘建偉院士表示，再經(jīng)過(guò)10到15年的努力，通用量子計(jì)算機(jī)如果變成現(xiàn)實(shí)，利用量子中繼的基本模塊和與設(shè)備無(wú)關(guān)的密鑰分發(fā)，就可以把所有的量子計(jì)算機(jī)連成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，真正實(shí)現(xiàn)量子互聯(lián)網(wǎng)，為理解整個(gè)物質(zhì)世界提供革命性手段。

(責(zé)任編輯：zx0176)

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