2026年2月,中國科學技術大學潘建偉團隊聯合多家科研機構,正式發布可擴展量子網絡中繼單元。
這是全球首個具備實用組網能力的量子中繼模塊,直接解決了量子信號無法遠距離傳輸與擴展的核心難題。
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量子信號無法通過傳統方式放大,傳輸距離受限一直是行業共性障礙,此次突破讓量子網絡能夠穩定延伸距離并實現模塊化擴展,為大范圍實用化鋪平道路。
我國在量子通信領域并非短期發力,而是經過長期積累逐步走到世界前列。
2016年墨子號量子科學實驗衛星成功發射,我國成為全球首個實現星地量子密鑰分發的國家,把量子通信從地面拓展到空間維度。
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2017年京滬干線開通,建成1200公里級光纖量子通信骨干線路,形成地面主干網絡。這兩項成果奠定了我國天地一體化量子通信的基礎,也讓國際社會看到中國在該領域的扎實能力。
同期美國、歐盟、日本均加大量子科技投入,歐盟啟動量子旗艦計劃,美國將量子網絡納入國家戰略,但各國普遍卡在傳輸距離與組網擴展性問題上。
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2025年德國與日本團隊在光纖傳輸上實現約250公里距離,但依賴特殊制冷設備,成本高且只能點對點傳輸,無法形成真正的網絡。
中國科大團隊此次突破的核心,是研發出長壽命囚禁離子量子存儲器,把量子糾纏壽命提升到550毫秒,穩定超過建立糾纏所需的450毫秒,解決了信號存續時間不足的問題。
同時實現器件無關量子密鑰分發百公里突破,傳輸損耗比國際最優水平更低,即使使用非專用設備也能保障通信安全,大幅降低實用門檻。
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整個技術體系從核心器件到協議系統均為自主研發,不依賴外部供應。
在空間量子通信方面,我國已實現中國與南非之間12900多公里的星地量子密鑰分發,采用微納衛星組網方案,建設成本顯著降低,為全球覆蓋提供低成本可行路徑。
地面與空間兩條技術路線同步成熟,形成互補,讓我國量子網絡具備全域覆蓋能力。
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選擇量子中繼技術路線,是經過嚴謹論證的務實選擇。直接遠距離傳輸仍停留在理論階段,短時間內難以工程落地,純糾纏分發無法解決長距離損耗。
中繼路線是當前唯一可實現大規模組網的成熟路徑,我國通過器件無關等技術,把節點安全風險控制在最低水平,兼顧安全性與實用性。
面對國際技術競爭與部分限制措施,我國堅持自主研發與開放合作并重。
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國內多家高校與科研機構協同攻關,推動技術快速迭代,同時量子計算與通信相關技術和服務已經進入國際市場,與多個國家保持正常科研與產業合作。
歐盟等經濟體也在調整策略,增加中繼技術投入,保持與我國的基礎研究交流。
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量子網絡的應用會按照安全需求優先級逐步推進,優先服務金融、政務、國防等高安全需求領域,隨著技術成熟與成本下降,逐步走向民用。
此次中繼技術突破,標志著我國從量子通信試驗階段,正式邁入可擴展、可實用的量子網絡建設階段,相關指標均處于國際領先,為下一代安全通信體系提供中國方案。
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