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公里光纤终端之间的量子纠缠。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研究人员共同合作，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，成功地将这两个分离的存储器进行了量子的连接，为建立一个依赖于量子中继的广域网提供了坚实基础。
目前，我们主要通过卫星传输来实现跨越广阔空间的大规模覆盖，再通过城市级别的地面光纤网络来扩展到城际范围。然而，由于长距离传输过程中的光信号衰减问题，这种点对点的地面安全通信通常只能维持几百公里。为了解决这个问题并实现更长距离的地面安全通信，我们尝试采用分段传输，并使用层叠式的方式通过量子中继进行数据传递，但此前的实验仅能达到几千米。
本次研究团队采取了一些创新措施，比如提高单个光子的与原子的耦合强度，并优化了信号在电路上的传输效率，将之前用到的红外波段（795 nm）的激励转移到更加适合通讯用的波段（1342 nm）。经过这些改进后，在50公里长的有线环境中，只有3%左右的信号损失，这比起以往的情况大幅提升。此外，他们还设计并实施了一套双重相位锁定方案，以确保远程操作时不会因为不稳定的相位差而导致数据丢失。这项工作最终成功地证明了两端之间经由50公里电线和另外22公里外场电线都可以保持同步，从而为构建更可靠、更高效的人类社会服务奠定了坚实基础。该成果引起了美国《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》的广泛关注，被认为是推动人类接近构建全方位地球上的“量 子互联网”的关键一步。
