近日，我国在基于量子中继的量子通信网络技术上取得了重大突破，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科学家们合作，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，将两个位于不同地点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安全通信，我们主要依赖于卫星传输信号，再通过地面光纤网络进行城域及城际覆盖。但是，由于光信号在传输过程中的衰减问题，导致地面点对点安全通信距离仅限于百公里范围。为了解决这一问题，并实现长距离安全通信，一些尝试采用分段传输和级联方式，但这只能达到几十公里的传输长度。
研究团队采取了一系列创新措施来克服这些挑战。首先，他们提升了单个原子的耦合率并优化了光路效率，使得原有的实验结果得到显著改善。此外，他们自主研发了一种周期极化铌酸锂波导，将原本使用的近红外波段（795 nm）调整到了更适合通讯用的波段（1342 nm），这样经过50公里的光纤后，只有剩余3%的损失，而之前这种损失会达到三分之一以下；此外，他们设计并实施了一套双重相位锁定方案，以确保远程操作时能精确控制到50纳米。这一成果被认为是对现有科技的一次巨大进步，为构建可靠且高效的地面长距离量子通信网络打下坚实基础。该研究成果已引起国际同行高度关注，被多个知名媒体如美国《科学》杂志、麻省理工科技评论、美国《科学新闻》以及英国《新科学家》报道，并认为这是推动量子互联网发展的一个重要里程碑。
