近日，我国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，实现了两台相距50公里光纤端点之间的量子纠缠。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科学家们合作，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，将这两个距离为50公里的两台量子存储器成功地进行了纠缠，这为构建基于量子中继的大规模量子网络奠定了基础。
目前，上述工作主要依赖于卫星传输来实现广域覆盖，再通过地面光纤网来实现城际覆盖，但由于长距离传输中的信号衰减问题，导致地面安全通信只能达到几百公里。为了解决这一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和级联方式进行数量级范围内的远程传输。此前，在使用环形腔增强和优化光路效率后，我们提高了原来的信号亮度，并将波长从红外改至通信频段。
随后，我们研发了一种周期极化铌酸锂波导，使得经过50公里光纤后的信号衰减仅剩下百分之三，这比之前在同样条件下的衰减少16个数量级；我们还设计并实施了一种双重相位锁定方案，以控制远程单光子的干涉，使得经过50公里后的轻微差异被限制在非常小的范围内。
最终，我们将这些技术整合起来，不仅成功实现了经由50公里电线通讯双节点间的稳定性，也展示了通过22公里外场电线通讯双节点间可行性的实验结果。这一成果已经获得包括《科学》杂志、麻省理工科技评论、《科学新闻》、《新科学家》等国际知名媒体报道，他们认为这一发现推动了解决建立大规模商用数据网所需关键问题，为接下来的人工智能三大算法应用打下坚实基础。
