中国打通量子网络“任督二脉” 理论构想走向现实可能 《私密教学》2022年主题活动的精彩瞬间和优秀成果在电子照片墙上一幕幕闪现，测天地经纬、绘祖国蓝图的测绘人，乡村振兴路上跋山涉水的“新农人”，疫情中奔跑在路上的货车司机、快递员……大时代里的普通人，守护着平凡的岗位书写着非凡的业绩。《私密教学》

　　“羲和二号”即将开启太阳的立体探测时代，而在微观量子网络领域的一项研究成果，则可能让理论走向现实。

　　近日，中国科学家在量子通信领域取得关键突破，构建出首个真正可扩展的量子网络中继单元。这一成果与另一项新型加密技术的结合，不仅在11公里光纤中完成了最高安全等级的通信验证，更将安全成码距离推进至100公里，标志着我国在远距离量子通信实用化道路上迈出决定性一步。

　　总台央视记者 帅俊全：量子网络跟传统网络的区别，就像从骑自行车升级到坐魔法传送门一样夸张：感知信息时，它能测量到传统仪器完全摸不到的极微小变化；传输信息时，它自带“防偷窥外挂”，窃听者将无能为力；处理信息时，过去要等上百亿年才能计算完的任务，将来可能几小时就搞定。而撑起这所有超能力的核心，正是神奇的量子纠缠。

　　相互纠缠的量子，就像拥有心灵感应的双胞胎，能无视空间距离同步信息，但要搭起大范围的量子网络，实现跨区域的信息互通，核心前提是要把这对“双胞胎”分别送到相隔千里的两个地方。而要实现这一点，就必须攻克量子在光纤中传输的损耗难题，这种损耗极为惊人：即便每秒向光纤中发射100亿对处于纠缠态的量子，让它们穿越1000公里的光纤，平均也要等上300年，才能成功收到一对，这也直接把量子纠缠的传输距离死死限制住了。

　　要跨越更远的距离，就必须依赖一种全新的接力技术——量子中继。中继的过程就像一部谍战剧：身处两地的特工无法直接碰头，但他们可以派出与各自纠缠的“量子线人”，在中间的中继地点秘密接头。

　　接头成功后，神奇的事情发生了：两位从未谋面的特工建立了纠缠。再进一步与更远的特工“接头”，量子纠缠就能越传越远。回到前面的例子，通过量子中继的方式，在长度为1000公里的光纤两端，每秒可以接收到100亿对纠缠，传输效率提升了100亿亿倍！

　　中国科学技术大学的突破，正是研发出了长寿命的“量子线人”，让两个“线人”的存活时间延长到了550毫秒，超过了派出“线人”所需的450毫秒，在国际上首次满足了让两个“线人”可以接头的基本条件，使得远距离量子网络成为可能。

　　不仅如此，科研团队还利用这一技术建立了远距离节点间高保真纠缠，实现了设备无关量子密钥分发的远距离传输。意味着，哪怕“特工”们使用的电台可能被敌人动过手脚，但只要他们之间的纠缠通过了严格检验，所传递的信息就依然是无法被破解的。

　　中国科学家的这两项突破，标志着基于量子纠缠的光纤量子网络正在从理论构想走向现实可能，进一步扩大了我国在该领域的国际领先优势。

　　(总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉 张喆) 【编辑:刘阳禾】

“科创先锋”胡长飞（华工正源光子技术有限公司总经理），深耕光通信行业二十年，他积极推动5G光模块产品的研发交付，带领团队推出自研的400G、800G硅光模块，实现高端光芯片的自主可控。