近日，我在研究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公里光纤两端存储器间的量子纠缠。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的科学家合作，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，将这两个量子存储器成功地纠缠起来，为构建基于量子中继的量子网络奠定了基础。
目前，上述方法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左右。为了解决这个问题，我尝试采用分段传输，通过量子中继技术进行级联方式，以便实现地面长距离安全通信。此前，我们已经推出了远程光纤质子的双节点稳态共振实验，并将此前的工作提升到了新的水平。
我采用环形腔增强技术提升单个质子的耦合，并优化了传输效率，将之前的数据提高了一倍。这项工作还包括自主研发周期极化铌酸锂波导，将存储器从红外波段转换到更适合通信用的波段，这样经过50公里只衰减至百分之三，而之前在同样的距离内会衰减至百亿亿分之三；我设计并实施双重相位锁定方案，使得远程单个质子的干涉成为可能，即使是经过50公里后引起的一些小差异，也能控制在非常小范围内。
最终，我将以上所有这些成果整合起来，不仅成功地实现了经由50公里 光纤传输后的双节点状态，而且演示了经由22公里外场光纤也可以做到这一点。这一成果得到了许多著名科学媒体如美国《科学》杂志、麻省理工科技评论、美国《科学新闻》和英国《新科学家》的关注，他们认为这项工作进一步推动了我们向构建一个可靠且安全的人类通讯网络迈出了一大步。
