量子通信凭借无条件安全等特性，被认为是下一代信息技术的重要方向。但要把理论优势落到工程应用，仍面临关键瓶颈：量子在光纤中的传输损耗。由于量子态极其脆弱，纠缠态在光纤中传输会快速衰减。按现有水平，即使每秒向光纤发射100亿对纠缠量子，让其穿越1000公里光纤，平均也要等待300年才能成功接收到一对。指数级损耗把量子纠缠的可传距离压缩到很短范围，广域量子网络因此难以实现。 为突破该限制，科学家提出量子中继方案：在传输路径中设置中继节点，通过量子纠缠交换，把短距离纠缠逐段“接力”到更远处。两个远端难以直接建立纠缠，可以先分别与中间节点建立纠缠，再由中继节点完成“接头”操作，让两个原本无关的端点之间生成新的纠缠；通过多级级联，纠缠距离得以逐步延伸。 中国科学技术大学研究团队攻克的核心难题之一，是实现长寿命量子存储单元。他们将量子纠缠的存活时间延长至550毫秒。这个时间看似不长，却至关重要：一次中继操作需要约450毫秒，新的方案首次让量子存活时间超过操作所需时间，满足远距离量子中继的基本条件，使量子能够在中继节点“停留”足够久，以完成纠缠交换。 基于这一突破，团队更实现了设备无关量子密钥分发的远距离传输。其关键意义在于，即便通信设备被对手掌握或遭篡改，只要量子纠缠通过严格的物理检验，传输仍可保持可证安全。安全性不依赖额外假设或密钥长度，而直接建立在量子力学基本原理之上。在11公里光纤中完成最高安全等级通信验证的基础上，安全成码距离推进到100公里，标志着量子通信离实际应用更近一步。 从传输效率看，这一进展带来显著跃升：采用量子中继后，在1000公里光纤两端每秒可接收100亿对纠缠，相比直接传输，效率提升达100亿亿倍。如此数量级的提升，使覆盖全国乃至全球的量子网络具备了现实可行性。 当前，多国正加速布局量子通信产业。欧盟、美国等已将量子技术纳入战略性新兴产业方向。中国在该领域的连续突破，不仅巩固了技术优势，也为后续产业化奠定基础。随着量子中继技术进一步成熟、成本逐步降低，量子网络有望从专网走向更广泛的应用场景，逐步融入信息基础设施体系。
从“传得出”到“传得远、传得稳、传得安全”，量子通信的关键跨越正在逼近产业化门槛；可扩展的量子中继单元与更高等级的可证安全加密方案结合，既拓展了量子网络的距离边界，也提升了落地应用的可信度。面向未来，只有在基础研究突破与工程化能力建设上持续合力推进，才能把实验室里的“可能”转化为可部署、可服务的“可用”，让前沿技术更好守护信息时代的安全底线。