问题：量子信息科学的重要目标之一，是构建高效、安全、可扩展的量子网络。其中，远距离确定性纠缠分发是核心基础：既能支撑量子密钥分发等安全通信，也为量子计算机与用户之间的量子态传输、量子隐形传态等提供关键通道。然而，光纤信道不可避免的损耗会使量子信号随距离快速衰减。传统通信可以通过放大器中继补偿，但量子态无法被无损复制或放大，远距离传输长期受制于“距离越远、难度越高”，量子网络从概念走向工程化仍需跨越关键门槛。 原因：量子中继被认为是应对光纤损耗的关键方案，其思路是分段建立纠缠，再通过“纠缠连接”把纠缠延伸到更远距离。早在上世纪末，我国科学家就率先演示纠缠连接，为后续量子网络研究奠定了实验基础。此后各国团队持续推进，但近三十年来始终存在影响可扩展性的核心难题：纠缠的有效寿命往往短于建立纠缠所需的时间。也就是说，在纠缠可用的窗口期内，很难在相邻链路上确定性地产生新的纠缠并完成连接，量子中继因此难以从“单段演示”走向“多段扩展”，成为远距离量子网络工程化的关键瓶颈。 影响：针对这个瓶颈，中国科学技术大学团队通过发展长寿命量子存储、高效率离子—光子接口和高保真单光子纠缠协议，国际上首次实现“纠缠寿命超过建立时间”的突破：纠缠寿命达到550毫秒，高于纠缠建立所需的450毫秒，从而构建出可扩展量子中继的基本模块。这意味着量子中继从原理验证深入走向可扩展架构，为未来多节点、长距离量子网络的分层部署提供了可复用的技术单元。业内普遍认为，可扩展量子中继模块一旦成熟，将直接影响光纤量子网络能否在更长距离、更复杂拓扑中稳定运行，并为量子互联网的工程实现打开更可行的路径。 在应用层面，远距离纠缠分发能力的提升，将直接增强量子保密通信的能力。过去部分量子通信方案需要对器件特性进行精细标定以保障安全性，在实际部署中可能带来维护成本上升，并引入额外的安全假设限制。器件无关量子密钥分发以量子力学基本原理为安全基础，在较弱的器件信任条件下可提供更高等级的安全性，但实现门槛更高，对远程高保真纠缠、探测效率以及系统噪声控制提出更严苛要求。基于上述可扩展量子中继技术路线，研究团队进一步在百公里尺度光纤链路上实现两个铷原子节点之间的远程高保真纠缠，在最长100公里链路中仍保持90%以上的纠缠保真度，显著优于此前同类实验结果。在此基础上，团队在城域光纤链路实现器件无关量子密钥分发：在11公里链路完成基于有限数据量的安全性分析与严格证明，关键指标相比既有最好结果明显提升；并在100公里链路上演示密钥生成的可行性，使器件无关方案向更长距离迈出关键一步。这些进展表明，高安全等级量子通信正从实验室条件下的“极限演示”走向更贴近城域乃至更大尺度的实际网络环境。 对策：从技术路径看，实现可扩展量子中继需要系统联合推进：一是继续提升量子存储寿命与稳定性，使纠缠资源能在网络节点间更可靠地调度；二是提高光—物质量子接口效率，降低传输与耦合损耗，为更长距离与更高密钥率打基础；三是强化高保真纠缠生成与连接能力，减少误差累积对多段扩展的影响；四是面向工程部署完善标准化、模块化设计与长期运行机制，推动关键器件、工艺与控制系统走向可制造、可维护、可规模化。另外，为推动量子保密通信落地，还需同步完善安全证明、网络协议与系统评测等体系建设，形成从基础器件到网络应用的闭环验证。 前景：两项成果分别发表于《自然》和《科学》，在国际量子信息领域引发关注。继“墨子号”量子卫星等标志性进展之后，此次突破进一步体现我国在量子通信与量子网络方向的持续创新能力，也为基于量子纠缠的光纤量子网络提供了更清晰的技术路线。展望未来，随着可扩展量子中继模块持续迭代并实现网络化集成，量子网络有望在更大范围内实现多节点互联，并在政务、金融、能源等对安全需求突出的场景中开展示范应用。同时，量子网络与量子计算、量子精密测量等方向的交叉融合，也可能催生新的信息基础设施形态，为数字安全与新型算力体系提供支撑。
从量子纠缠的理论预言到实用化中继技术的突破，人类正逐步解开爱因斯坦所称“幽灵般的超距作用”的科技密码；这项成果不仅体现我国在量子科技前沿领域的探索能力，也预示信息安全技术可能迎来重要跃迁。随着量子网络从蓝图走向现实，它或将拓展信息互联的边界，并为未来的安全通信与算力体系带来深远影响。