我国在基于量子中继的量子通信网络技术方面取得了突破性的进展，实现了两台相距50公里光纤端点之间的量子纠缠。中国科学技术大学、济南量子技术研究院、中科院上海微系统与信息技术研究所等单位的研究人员共同合作，利用高亮度光与原子纠缠源、高效单光子频率转换和远程单光子精密干涉等先进技术，将两个位于不同位置的量子存储器成功地连接起来，这为建立基于量子的长距离通信网络奠定了坚实基础。
目前，为了实现广泛覆盖的地面通信，我们主要依赖于卫星传输信号。不过，由于光信号在传输过程中的衰减问题，我们只能进行局部或城域级别的地面安全通信，大约只有几百公里范围内。为了克服这一限制并扩大安全通信距离，我们尝试采用分段传输和多个连续的中继站来增强信号，但之前仅能达到数千米范围。
研究团队通过创新环形腔增强技术提高了单个光子的耦合效率，并优化了整个系统，从而显著提升了原有系统中的光与原子的纠缠亮度。随后，他们研发了一种周期极化铌酸锂波导，将原本用于存储器中的近红外波长调整到了更适合通讯使用的波段。此举使得经过50公里长距离传输后，只有三分之一左右的信号损失，这比起以前在相同长度下的十亿亿分之一还要好；此外，他们设计了一套双重相位锁定方案，以确保远程单个粒子的干涉能够准确无误地发生，并且成功控制了由于长途传播引起的一些偏差。
最终，该团队将所有这些创新技术融合应用，使得两台位于不同地点但通过50公里宽带共享同一条物理电路（即“相对论”）上的节点之间可以实现有效数据交换。这项成就不仅获得国内外媒体如《科学》、《麻省理工科技评论》、《美国科学新闻》、《英国新科学家》的高度关注，而且被认为是迈向构建全世界首个真正可行的大规模、分布式、自由空间和陆地结合型quantum Internet的一个巨大步骤。
