全球量子科技竞争加剧，如何克服光纤传输损耗对量子网络的限制成为国际学术界的核心课题。光子信号光纤中呈指数级衰减，用传统技术实现千公里级传输需要数百年才能捕获一对有效纠缠光子，该瓶颈严重制约了量子通信的实际应用。 研究团队经过二十多年攻关，从三个上突破了这一难题。首先开发出寿命达550毫秒的长寿命囚禁离子量子存储器，使纠缠存活时间首次超越建立时间；其次研制出效率达90%的离子-光子接口装置；最后创新高保真单光子纠缠协议，成功构建可扩展量子中继模块。这一技术使百公里级光纤的纠缠光子接收效率提升100亿亿倍，为跨区域量子组网奠定基础。 在安全通信领域，团队攻克了设备无关量子密钥分发（DI-QKD）的城域实现难题。与传统方案不同，该技术即使在硬件被攻击的情况下仍能保障绝对安全，被国际密码学界称为"千年圣杯"。实验首次在真实城市光纤环境中实现百公里传输，密钥生成速率可满足语音通话等实时应用需求。 这两项突破至关重要：技术上使我国率先掌握量子组网核心能力；应用上为政务、金融等高安全场景提供新一代通信解决方案；国际竞争上巩固了我国从"墨子号"卫星到地面网络的全面领先优势。业内专家评估，有关技术有望在未来5年内推动量子保密专网覆盖省级区域。
量子信息科学是21世纪科技发展的重要方向，最终目标是构建高效、安全的量子网络。中国科大团队的这两项突破解决了困扰学界多年的技术难题，为可扩展量子网络的实现提供了可行的技术路径。从基础理论到工程实现，从单点突破到系统推进，我国量子通信与量子网络研究正在稳步迈向实用化。这些成果表明，坚持自主创新、加强基础研究投入，就能在战略性科技领域取得突破性进展，为人类社会的信息安全和科技进步做出贡献。