我国科学家在基于量子中继的量子通信网络技术上取得了重大进展，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，利用高亮度光源与原子纠缠源、高效单光子频率转换和远程单光子精密干涉等先进技术，成功地将两个位于不同地点的量子存储器进行了纠缠。这项成果为建立基于量子的长距离通信网络奠定了基础。
目前，人们普遍使用卫星作为自由空间信道来实现广域大尺度覆盖，并通过光纤网络来实现城域及城际的地面覆盖。然而，由于光信号在传输过程中的衰减问题，使得点对点的地面安全通信距离仅限于百公里级别。此前尝试采用分段传输和级联方式进行长距离传输，但效果有限，只能达到几千米。
为了解决这一问题，我们采用了一种新的环形腔增强技术，以提高单个原子的耦合率，并优化了光路传输效率，将原有的光与原子的绑定亮度提升至一个数量级。此外，我们还自主研发了一种周期极化铌酸锂波导，将存储器原本的近红外波长改为更适用于通信的1342 nm波长。在经过50公里轻微损耗后的测试中，只有3%的信号被损失，这比之前在同样的条件下丢失到100万亿分之一要好很多；我们设计并实施了一套双重相位锁定方案，从而成功控制远程引起的一些误差，让所有这些都保持在50纳米以内。
最终，我们将这些技巧结合起来，不但实现了经由50公里电线随机性的双节点绑定，也展示了一次22公里以外场线上的双节点绑定。这一成果已经得到包括《科学》杂志、《麻省理工科技评论》、《科学新闻》和《新科学家》的广泛关注，被认为是向构建全方位可用的量子互联网迈出重要一步。
