中國科學家突破量子網路技術瓶頸，百公里量子保密通訊成功實現

中國科學技術大學研究團隊近日在量子通訊領域取得重大突破，成功構建出全球首個可擴展量子中繼的基本模塊，並實現了單原子節點間的遠距離高保真量子糾纏。該團隊更首次將設備無關量子密鑰分發(DI-QKD)的傳輸距離突破百公里，這兩項成果分別發表於國際頂尖期刊《自然》(Nature)和《科學》(Science)。量子網路的構建長期面臨光纖損耗的嚴峻挑戰。在標準光纖中傳輸1000公里後，光訊號會衰減至原始強度的萬億億分之一，這意味著即使每秒發射100億對糾纏光子，平均每300年才能接收到一對，這使得遠距離量子通訊幾乎不可能實現。針對量子中繼方案中"糾纏壽命遠短於產生糾纏所需時間"的核心技術難題，合肥的中科大研究團隊通過高保真度單光子糾纏協議等創新技術，首次實現了糾纏壽命(550毫秒)顯著超過糾纏建立所需時間(450毫秒)的突破性成果。基於這一技術進步，研究團隊進一步在城域尺度光纖網路上實現了設備無關量子密鑰分發，並成功在100公里光纖鏈路中展示了密鑰生成的可行性，其傳輸距離較國際此前最佳水平提升了兩個數量級以上。研究人員表示，這些突破標誌著基於量子糾纏的光纖量子網路正從理論構想邁向實際應用的重要一步，為未來構建高效、安全的量子互聯網奠定了堅實基礎。