量子信息科学代表着新一轮科技革命的前沿方向。构建高效、安全的量子网络是该领域的终极目标，也是实现量子计算、量子通信等应用的必要基础。 长期以来，远距离量子纠缠分发有技术瓶颈。光纤作为量子信息传输的主要载体，其固有的物理特性决定了量子纠缠的传输效率随距离呈指数衰减。若要实现千公里级别的纠缠分发，直接传输方式的效率损失将难以接受，这成为制约量子网络可扩展性的关键问题。 量子中继技术被认为是突破此困境的有效方案。通过在传输路径中设置中继节点，利用量子纠缠交换原理，可将千公里距离的纠缠分发效率相比直接传输提升100亿亿倍。然而，理论优势与实际应用之间仍存在巨大差距。以往研究中，量子纠缠的寿命远短于产生纠缠所需的时间，导致纠缠无法有效连接，使量子中继方案难以实现。 中国科学技术大学潘建伟、汪野、包小辉、张强、万雍等研究人员针对这一核心难题进行了系统攻关。研究团队通过发展长寿命囚禁离子量子存储器、高效率离子-光子通信接口以及高保真度单光子纠缠协议等关键技术，首次实现了纠缠寿命显著超过纠缠建立所需时间的长寿命量子纠缠。这一突破使得量子纠缠可以被有效存储和连接，成功构建了可扩展量子中继的基本模块。 在此基础上，研究团队深入实现了两个铷原子间的远距离高保真纠缠，并首次将器件无关量子密钥分发的传输距离突破百公里大关。这一成果相比国际此前最好的实验水平提升了两个数量级以上，标志着量子密钥分发技术向实用化阶段迈出了关键一步。器件无关量子密钥分发因其不依赖于具体物理实现细节的特点，在安全性上具有根本性优势。 涉及的研究成果已于2月6日发表在《自然》和《科学》期刊上，获得了国际学术界的高度认可。这些进展为构建覆盖更广、效率更高的量子网络奠定了基础，也为量子通信、量子计算等应用技术的发展提供了重要支撑。
从墨子号卫星到京沪干线，再到如今的可扩展量子中继突破，中国科学家正在量子通信领域取得重要进展。这项创新成果表明，只有持续强化国家战略科技力量建设，在关键核心技术上实现自主可控，才能在国际科技竞争中把握先机。随着量子网络从实验室走向现实应用，"无条件安全"的通信新时代正加速到来。