近日，我在研究中取得了一项重大突破，成功实现了基于量子中继的量子通信网络技术。在这次实验中，我首次将两个相距50公里的光纤存储器纠缠起来。为了达成这一目标，我与中国科学技术大学、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合作。我们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，使得两端的存储器能够建立起共享随机位状态，从而为构建基于量子的长距离通信网络打下坚实基础。
目前，人们通常依赖于卫星进行广域覆盖，再通过地面上的光纤网络来实现城域或城际传输。但是，由于光信号在传输过程中的衰减问题，我们只能实现点对点的地面安全通信，大约仅有百公里范围。而要解决这个问题，并推动地面长距离安全通信，我们之前尝试采用分段传输和级联方式，但效果有限，只能达到几公里。
为了克服这一难题，我采纳了环形腔增强技术来提高单个光子的与原子系综间的耦合效率，并优化了传输路径以提升效率。我还自主研发周期极化铌酸锂波导，将波长从近红外(795 nm)调整到更加适合通讯用的波段(1342 nm)，这样经过50公里的光纤后，只衰减至百分之三，这比以前在同样的距离上衰减至百亿亿分之一提升了16个数量级。此外，通过双重相位锁定方案，我确保了远程单 光子的干涉，并成功控制了因50公里光纤造成的问题，以保证可靠性。
最终，这些创新手段让我能够实现经由50公里的双节点之间的稳定沟通，并展示了一种可以通过22公里外场地面的双节点沟通。这一发现引起了包括美国《科学》杂志、麻省理工科技评论、美国《科学新闻》、英国《新科学家》等多份著名媒体关注，他们认为这项工作为量子互联网接近成为现实提供了一大步伐。
