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，实现了相距50公里光纤的存储器间的量子纠缠。这项成果是中国科学技术大学、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科学家的合作结果。我们通过高亮度光与原子纠缠源、低噪高效单光子频率转换和远程单光子精密干涉等技术，成功将相距50公里光纤的两个量子存储器纠缠起来，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。我尝试解决这个问题，并希望能够实现地面长距离安全通信。此前，我们曾尝试采用分段传输，通过量子中继技术进行级联，但远不足以满足需求。
为了克服这些挑战，我采取了一些措施。首先，我采用环形腔增强技术提升单光子的与原子的耦合，并优化了光路传输效率，将此前的明暗对比提高到了一个数量级。随后，我自主研发周期极化铌酸锂波导，将存储器中的波长从近红外(795 nm)转换至通信波段(1342 nm)，经过50公里的光纤仅衰减至百分之三，这样的提升是前所未有的；我还设计并实施双重相位锁定方案，成功地把经过50公里 光 线后的引起 的 光 程 差 控 制 在 50nm左右。这项工作得到了包括美国《科学》杂志、麻省理工科技评论、美国《科学新闻》、英国《新科学家》等在内的大型媒体关注，他们认为这项工作使得量 子 互联网 的 实 现 更 近 一 步。我相信，这项成果将有助于推动相关领域向前发展。
