智能家居技术的发展推动社会进步基于量子中继的量子通信网络技术取得重大突破提升家庭生活品质
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。在此之前，我首次将相距50公里光纤的两个量子存储器纠缠起来，这是中国科学技术大学、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成果的一部分。我们采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，为构建基于量子的长距离通信奠定了基础。
目前，我们通常通过卫星来实现广域大尺度覆盖，再通过地面上的光纤网络来实现城域及城际的地面覆盖。然而，由于光信号在传输过程中的衰减问题，点对点的地面安全通信距离仅限于百公里左右。为了解决这一问题，我们尝试采用分段传输和级联的方式进行量子中继，但之前的实验只能达到几千米。
我团队通过环形腔增强技术提升了单光子的性能，并优化了传输效率，将原有的亮度提高到了一个数量级。此外，我们自主研发周期极化铌酸锂波导，将存储器的波长从近红外调整至更适合通信的波段，经过50公里的光纤后，只有三分之一的能量损失。这比起之前在同样的距离内，光信号会损失到百亿亿分之一，更为高效。最后，我们设计并实施双重相位锁定方案，以控制远程引入的问题，并成功完成了经由50公里 光纤两端节点之间数据交换。
我们的成果得到了国际上知名媒体如《科学》杂志、《麻省理工科技评论》、《美国科学新闻》以及英国《新科学家》的关注，他们认为这项工作推动了量子互联网接近成为现实。我相信，这一突破不仅有助于改善当前地面安全通信能力，还可能开启一个全新的时代——使用可靠且隐私保护的手段进行数据交换。
