026 年 2 月,中国量子科技领域传来重磅捷报:中国科学技术大学潘建伟院士团队在量子网络研究中取得两项里程碑式突破,首次构建出可扩展量子中继的基本模块,并将器件无关量子密钥分发的传输距离成功突破百公里,相关成果分别于 2 月 3 日和 6 日登上国际顶级学术期刊《自然》与《科学》,标志着我国在该领域的国际领先优势进一步扩大。

(图片来源:中国科大新闻网,展示了可扩展量子中继基本模块的核心工作原理)
这两项突破破解了量子网络发展的核心瓶颈。长期以来,光纤的固有损耗导致量子纠缠传输效率随距离呈指数衰减,1000 公里标准光纤直接传输后,光信号衰减量可达万亿亿分之一,成为制约可扩展量子网络构建的最大障碍。潘建伟团队通过研发长寿命囚禁离子量子存储器、高效率离子 - 光子通信接口等关键技术,首次实现 550 毫秒的长寿命量子纠缠,显著超过 450 毫秒的纠缠建立所需时间,成功搭建起可扩展量子中继的基本模块,使远距离量子网络从理论构想走向现实可能。在此基础上,团队实现了两个铷原子节点间的百公里级高保真纠缠,保真度保持在 90% 以上,进而将器件无关量子密钥分发距离突破百公里,较国际此前最好水平提升两个数量级以上。

(图片来源:光明网,潘建伟院士在合肥国家实验室指导团队进行量子网络实验)
作为我国量子科技领域的领军人物,潘建伟院士的科研生涯始终与国家量子事业紧密相连。这位出身浙江东阳的科学家,早年赴奥地利维也纳大学深造,师从量子力学大师安东・蔡林格,29 岁时就与导师共同实现量子隐形传态,被《自然》杂志评为 “改变世界的十大科技成就” 之一。回国后,他牵头组建中国科大量子信息与量子科技创新研究院,带领团队在量子领域持续突破:2016 年成功发射全球首颗量子科学实验卫星 “墨子号”,构建星地一体广域量子通信网络;2017 年开通世界首条量子保密通信干线 “京沪干线”;如今在可扩展量子中继与百公里级器件无关量子密钥分发领域的突破,更是将量子通信实用化进程向前推进了一大步。潘建伟院士曾表示,这些突破是继 “墨子号” 之后我国在量子通信与量子网络领域的又一里程碑,未来 10 到 15 年,随着技术不断成熟,通用量子计算机将逐步联网,真正的量子互联网将为人类认知世界提供革命性手段。

(图片来源:央视新闻,展示了潘建伟团队进行百公里级器件无关量子密钥分发实验的场景)
此次突破的技术价值尤为深远,在实际应用中已展现出明确的落地前景。器件无关量子密钥分发被誉为 “密码学者千年来追寻的‘圣杯’”,其无需信任硬件设备的特性,可直接应用于金融跨境支付、政务敏感数据传输、医疗隐私信息保护等核心场景,例如银行间千亿级资金划转的密钥传输将彻底摆脱被破解风险,医院的基因检测数据在共享分析时能实现 “可用不可见”。在物联网领域,该技术可解决海量智能设备的安全接入难题,为工业互联网、智能交通提供底层加密保障,避免黑客通过设备漏洞窃取数据或操控系统。而可扩展量子中继技术的成熟,将使 1000 公里光纤量子纠缠分发效率提升 100 亿亿倍,未来可支撑跨区域量子通信骨干网建设,让偏远地区的能源监测、环境传感数据通过量子加密网络实时回传,为灾害预警、资源调度提供安全高效的信息通道。
(图片来源:国盾量子官网,展示了量子通信技术在各关键领域的应用场景)
对全球科技发展而言,这两项突破更具有带动性意义。技术层面,长寿命量子存储器、高效率离子 - 光子接口等关键器件的研发成功,将推动量子芯片、量子传感器等上下游产业的技术迭代,带动我国在精密制造、光电子器件等领域的创新升级,形成从基础研究到产业应用的完整创新链条。科研生态上,突破所积累的技术经验和人才团队,将为通用量子计算机、量子传感等更前沿领域的研究提供支撑,加速量子科技从单点突破向系统创新跨越,助力我国在全球量子科技竞争中抢占产业链高端。在国际合作中,我国凭借领先的技术方案,有望主导量子通信国际标准制定,吸引全球科研力量开展联合研究,推动量子科技成为全球科技协同发展的新引擎,为数字经济时代的信息安全、高效计算提供革命性解决方案。

(图片来源:《自然》与《科学》期刊官网,潘建伟团队两项突破性成果分别发表于 2026 年 2 月 3 日和 6 日)
在全球科技竞争日益激烈的背景下,潘建伟团队的成果不仅巩固了我国在量子科技领域的国际领先地位,更彰显了中国科研团队在基础研究领域 “十年磨一剑” 的执着与实力,为全球量子科技发展贡献了中国智慧与中国方案。