我国科学家在量子中继技术方面取得了重大突破，实现了两座相距50公里的量子存储器之间的纠缠，这是首次在光纤内实现如此长距离的量子通信。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合作团队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，使得两个位于不同地点的量子存储器能够通过50公里长的光纤进行有效通信。这项成果为构建基于量子的网络奠定了基础。
目前，人们通常依赖于卫星来实现广域大尺度覆盖，再通过地面上的光纤网络来提供城域及城际的地面覆盖。然而，由于光信号传输时会随着距离增加而呈指数级衰减，因此点对点的地面安全通信距离仅限于百公里范围。此前尝试采用分段传输和级联方式进行量子中继，但这限制了传输距离，只能达到几千米。
为了解决这一问题，研究团队提高了单个光子的与原子的耦合效率，并优化了传输效率，将之前的一些参数提升到了一个新水平。他们还自主研发了一种周期极化铌酸锂波导，将存储器中的波长从近红外调整到更适合通信用的波段。在经过50公里的传输后，其衰减程度只有原来的三分之一，这比起以前在相同长度下的衰减效果有16倍提升。此外，他们设计并实施了一种双重相位锁定方案，以确保远程单个光子的干涉效果，并成功控制了因50公里长途旅行引起的小型偏差。
最终，该团队将所有这些创新技术融合起来，在实际操作中证明了经由50公里长路线两端节点之间可以建立稳定的纠缠状态，并且演示了一种可行性的实验，即在22公里之外使用另一条用于数据接收的手动设置的人工安装线路。这个发现得到了美国《科学》杂志、麻省理工科技评论、《科学新闻》以及英国《新科学家》的广泛报道，被认为是推动我们向更接近现实应用版本的一个重要步骤，进一步推进了解决如何将这种尖端科技应用到日常生活中的可能性。
