量子网络的发展面临一个根本性难题。光纤传输中的损耗导致量子纠缠强度随距离呈指数衰减。以标准光纤为例，量子信号经过1000公里传输后，强度衰减至原始的万亿亿分之一。即使以每秒100亿对纠缠光子的速率发射，平均也需要300年才能接收到一对纠缠。这种衰减使远距离量子通信在实践中几乎无法实现。 为突破此瓶颈，学术界提出了量子中继方案。通过在传输路径上设置中继节点，利用量子纠缠交换技术实现逐段传递，可大幅提升传输效率。理论计算表明，采用量子中继方案，相同的光源发射速率下，每秒可接收到一亿对纠缠光子，传输效率相比直接传输提升100亿亿倍。 然而，量子中继的实现面临核心技术难题。纠缠的寿命远短于产生纠缠所需的时间，导致相邻纠缠难以确定性产生，无法实现有效连接。这个问题困扰学界近30年，成为制约量子中继可扩展性的关键障碍。 中国科大研究团队针对这一难题进行了系统攻关。团队发展了长寿命囚禁离子量子存储器、高效率离子-光子通信接口以及高保真度单光子纠缠协议等关键技术，在国际上首次实现了长寿命量子纠缠。实验结果显示，纠缠寿命达到550毫秒，超过纠缠建立所需的450毫秒，成功构建了可扩展量子中继的基本模块。 在此基础上，研究团队继续实现了两个铷原子间的远距离高保真纠缠，并在城域尺度光纤链路上首次实现了设备无关量子密钥分发。设备无关量子密钥分发是基于量子纠缠的新型保密通信方案，突破了传统量子密钥分发需要精确标定器件参数的限制。此次将其传输距离突破百公里，极大推进了该技术的实用化进程。 这两项成果凝聚了多个研究机构的合作力量。中国科大与济南量子技术研究院、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、香港大学、清华大学、新加坡国立大学、加拿大滑铁卢大学等机构开展了深度合作。 从国家战略层面看，这些突破进一步巩固了我国在量子通信与量子网络领域的国际领先地位。继"墨子号"量子卫星实现星地量子通信之后，基于光纤的量子网络研究也取得了重大进展，形成了天地一体化的量子通信体系框架。
从"能实现"到"可扩展"，从"实验室演示"到"城域尺度验证"，关键技术的每一次突破都说明了基础研究与工程攻关的协同发力。量子网络建设仍是一场长期赛跑，既需要原始创新，也需要系统集成与产业化能力。把核心技术掌握在自己手中，推动科研成果在真实场景中经受检验并形成可复制方案，才能让量子信息技术更好服务国家安全与高质量发展。