量子互聯網建設迎來關鍵突破——我國科研團隊在安徽省合肥市成功構建“星漢二號”多模式量子中繼網絡，首次實現14.5公里物質糾纏，為解決量子通信領域長期存在的速率與保真度矛盾提供了創新方案。相關研究成果于國際權威學術期刊《自然·光子學》在線發表，標志著我國量子中繼技術從實驗室驗證邁向城市級應用。
量子中繼技術是構建全球量子互聯網的核心環節。由于量子信號在光纖中傳輸時存在指數級衰減，傳統方案需通過分段建立糾纏態實現長距離通信，但現有技術路線面臨兩難選擇：單光子干涉方案速率高但保真度受限，雙光子干涉方案保真度高但速率不足。這種性能矛盾嚴重制約了量子中繼的實際應用。
中國科學技術大學郭光燦院士團隊提出革命性解決方案——基于時間測量的多模式量子中繼協議。該方案突破傳統技術框架，允許光子對"分時到達"中間節點，通過精確測量時間差實現糾纏預報，并利用多模式量子存儲技術實現光子按需讀取。這種創新設計成功融合了單光子干涉的高速率優勢與雙光子干涉的高保真度特性，同時保持與現有光纖網絡的完全兼容。
在合肥市開展的城市級實驗中，科研團隊構建的"星漢二號"系統實現兩個量子存儲器間14.5公里直線距離的物質糾纏，糾纏保真度達78.6%。實驗數據顯示，該方案的糾纏分發速率較此前城域量子中繼系統提升兩個數量級?！蹲匀弧す庾訉W》審稿專家特別指出，這項研究攻克了量子中繼領域長期存在的核心矛盾，為實用化量子網絡建設開辟了新路徑。
研究團隊負責人介紹，此次突破不僅創造了公開報道中最遠距離的物質糾纏紀錄，更標志著"星漢一號"實驗室原型系統成功升級為城市級應用平臺。多模式復用技術的驗證表明，該技術路線有望成為未來量子網絡的基礎架構，為構建覆蓋全球的量子通信網絡奠定技術基礎。實驗中采用的多模式量子存儲器可同時存儲多個量子態，這種技術特性為未來大規模量子網絡節點設計提供了重要參考。
