新华社合肥2月6日电（戴伟 何曦月）记者2月6日从中国科学技术大学获悉，中国科学技术大学潘建伟、王野、包晓辉、张强、万勇等人与多位业界专家合作，在可扩展量子网络研究方面取得突破。用于可扩展量子中继的基本模块，使长距离量子网络成为现实。同时，我们在各个原子节点之间进行远距离高保真纠缠，基于此，设备无关的量子密钥分发的传输距离首次超过100公里。相关成果于2月6日发表在国际学术期刊《自然》和《科学》上。量子信息科学的最终目标是构建高效、安全的量子网络。构建量子网络的基本要素是长距离确定性量子纠缠的色散。基于量子纠缠，它不仅可以通过量子密钥分发实现经典的安全信息传输，而且还提供了通过量子隐形传态在量子计算机和用户之间交换量子信息的唯一有效途径。由于光纤固有的损耗，量子纠缠的传输效率随着距离呈指数衰减。这是构建可扩展的量子网络面临的最大挑战。量子中继解决方案是解决光纤传输损耗的有效解决方案。通过该解决方案，光纤中1000公里距离内交织的分布比光纤中直接传输的效率提高了100亿倍。然而，到目前为止，量子纠缠的寿命远远短于产生它所需的时间，使得无法实现有效的纠缠连接和限制了量子中继的可扩展性。针对这一问题，研究团队通过开发长寿命俘获离子量子存储器、高效离子-光子通信接口以及高保真单光子纠缠协议，首次实现了长寿命量子纠缠。纠缠的寿命远远超过建立纠缠所需的时间。我们成功构建了可扩展量子中继的基本模块，实现了长距离量子网络。此外，研究团队还开发了一个可扩展的系统。基于量子中继技术，我们实现了两个铷原子之间的大纠缠范围和高保真度。基于此，我们首次实现了设备无关的量子密钥分发距离超过100公里。这超出了此前国际最高实验水平两个数量级以上，代表着该技术在实际应用中向前迈出了一大步。研究她表示，上述突破表明基于量子纠缠的光纤量子网络正在从理论概念走向实用可能性。
（编辑：马长彦）
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