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和中科院上海微系统与信息技术研究所等机构的研究人员合作，利用高亮度光源与原子纠缠源、高效单光子频率转换器以及远程单光子精密干涉仪等先进设备，将这两个分离的存储器成功连接起来，为构建更大规模的基于量子的通信网络奠定了基础。
目前，我们主要依靠卫星传输来实现广泛覆盖，再通过地面电缆来实现城市内部和城际间的地面覆盖。然而，由于光信号在长距离传输时会随着距离增加而迅速衰减，导致在地面上的安全通信距离仅限于几十公里。此前尝试使用分段传输和级联方式进行长距离数据传输，但效果有限，只能达到几千米范围内。
为了解决这一问题，我们采用了一种新颖的环形腔增强技术，这一方法显著提高了单个光子的与原子的耦合效率，并优化了整个系统的效率，使得我们能够将之前测试中的结果提升到一个新的水平。此外，我团队还开发了一种自主研发周期极化铌酸锂波导，它将存储器中的波长从红外区（795 nm）调整到了更适用于通讯用的波段（1342 nm），并且经过50公里地线路后仅有百分之三的损耗，这比起以往只通过50公里地线路后损耗达到百亿亿分之一的情况，有16倍以上的大幅提升。
最后，我们设计并实施了一套双重相位锁定方案，以确保远程单个光子的干涉不受影响，即便是经过50公里的地线路后也能够保持稳定的性能。这项工作首次展示了如何通过地线进行超过22公里以外场点之间双节点纠缷。这项成果引起了国际同行们的一致好奇，其中包括美国《科学》杂志、麻省理工科技评论、美国《科学新闻》及英国《新科学家》等多方媒体，他们认为我们的工作为实现未来可能的大规模量子互联网奠定了坚实基础。
