就在刚刚 中科大官宣重大突破！ 2月6日，中国科学技术大学正式发布消息：潘建伟院士团队联合济南量子技术研究院、中科院上海微系统所、香港大学、清华大学等多家单位，在可扩展量子网络研究上拿下重大突破——国际上首次构建出可扩展量子中继的基本模块，把一直停留在理论层面的远距离量子网络，正式拉到现实可行的轨道上。 什么是量子中继？简单来说，它就相当于量子世界里的“信号中转站”。我们现在用的手机、电脑，靠的是经典网络传输信号，距离越远，信号越弱，所以需要基站、路由器来放大、转发信号。量子网络也是一样的道理，它传输的是更安全、更高效的量子信号，但有个致命问题：量子信号特别“娇贵”，通过光纤传输时，损耗会随着距离增加呈指数级上升，简单说就是传得越远，信号越弱，到最后几乎消失不见。 举个直观的例子，按照以前的技术，量子信号通过1000公里的标准光纤直接传输，最后能剩下的信号强度只有万亿亿分之一，哪怕每秒发射100亿对纠缠光子，平均每300年才能接收到一对，这根本达不到实际使用的要求。所以多年来，远距离量子网络一直停留在理论层面，大家都知道它好，却没办法真正落地，而量子中继，就是解决这个难题的关键。 可别以为这个“中转站”很好建，近30年来，全球无数科研团队都在攻关这个难题，却始终卡在一个核心瓶颈上：量子纠缠的寿命太短，短到还没等下一次纠缠产生，上一次的纠缠就已经消失了，根本没办法实现有效连接，更别说扩展成大规模的量子网络。这就好比我们想搭一条积木桥，每块积木刚放上去就倒了，根本没办法搭出长长的桥身，量子中继的构建也是这个道理。 而潘建伟院士团队这次的突破，恰恰就是解决了这个卡脖子的问题。他们联合多家单位，通过研发长寿命的量子存储器、高效率的通信接口和高保真度的纠缠协议，成功让量子纠缠的寿命达到了550毫秒，而产生一次量子纠缠只需要450毫秒。 别小看这100毫秒的差距，就是这短短一点时间，让量子纠缠的存活时间超过了产生时间，终于实现了纠缠的有效连接，构建出了可扩展量子中继的基本模块，相当于把搭积木桥的“积木”变得稳固了，远距离量子网络才有了落地的可能。 更厉害的是，基于这个量子中继模块，团队还实现了两个重大突破：一是让两个铷原子之间实现了远距离高保真纠缠，哪怕在100公里的光纤链路上，纠缠的保真度还能保持在90%以上；二是首次将器件无关量子密钥分发的传输距离突破了百公里。 这个技术有多牛？以往的量子保密通信，需要精确校准设备参数才能保证安全，而这种新方案，哪怕量子器件完全不可信，也能保证密钥的安全，被称为密码学者追寻千年的“圣杯”，在此之前，全球范围内这项技术的传输距离最多只有几百米，我们一下子提升了两个数量级，极大推进了它的实用化。 可能有人会问，这些突破和我们普通人有什么关系？其实关系很大。未来，量子网络普及后，我们的手机通信、网上支付、政务信息传输，都会变得更安全，再也不用担心信息被窃取、被篡改；而量子网络和量子计算机结合，还能实现更高效的算力，在天气预报、药物研发、人工智能等领域发挥巨大作用，甚至会推动整个科技领域的革命性进步。 潘建伟院士表示，这次的突破，是我国继“墨子号”量子卫星之后，在量子领域的又一个里程碑式成果，进一步扩大了我国在全球量子科技领域的领先优势。 要知道，量子科技是全球科技竞争的核心领域之一，谁能在这个领域占据先机，谁就能在未来的科技格局中掌握主动，而中科大这次的突破，无疑是我国在量子赛道上迈出的坚实一步，既彰显了我国的科研实力，也为人类量子科技的发展贡献了中国力量。 MCN双量进阶计划