近日，我在基于量子中继的量子通信网络技术方面取得了重大突破，首次实现了相距50公里光纤的存储器间的量子纠缠。我与中国科学技术大学、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合作，通过高亮度光与原子纠缽源、低噪高效单光子频率转换和远程单光子精密干涉等技术，成功地将相距50公里光纤的两个量子存储器纠缱起来，为构建基于量子中继的量子网络奠定了基础。
目前，上普遍采用卫星的自由空间信道来实现广域大尺度覆盖，再通过光纤网络来实现城域及城际的地面覆盖。受限于光信号长距离传输过程中呈指数衰竭的问题，点对点的地面安全通信距离仅为百公里量级。为解决光信号在光纤内衰减问题，实现地面长距离安全通信，此前尝试采用分段传输，通过量子中继技术进行级联的方式，远不如现在我使用环形腔增强技术提升单光子的与原子的系综间耦合，并优化了我的实验条件，将此前的实验亮度提高了一倍。此外，我还自主研发周期极化铌酸锂波导，将存储器中的红外波长转换至通信波段，使得经过50公里轻松克服衰减，只剩下百分之三，这比之前在同样的条件下只会剩下百亿亿分之三多出16个数量级；设计并实施双重相位锁定方案，还能控制远程单 光子的引起的 光程差控制在50nm左右。这项成果得到了包括美国《科学》杂志、麻省理工科技评论、美国《科学新闻》、英国《新科学家》等知名媒体的大力报道，被认为这项工作使得我们更接近于实现真正意义上的“不可破解”的消息传递。
