如何看待我國量子網絡研究獲重大突破？

2026年2月，我國量子網絡研究領域迎來歷史性時刻，中國科學技術大學潘建偉院士團隊聯合濟南量子技術研究院、中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所、香港大學、清華大學等多家科研機構，以及新加坡國立大學、加拿大滑鐵盧大學等國際合作者，相繼取得兩項里程碑式的重大突破。團隊成功構建出可擴展量子中繼的基本模塊，讓遠距離量子網絡從理論構想走向現實可能；同時實現了單原子節(jié)點間的遠距離高保真糾纏，并在此基礎上將器件無關量子密鑰分發(fā)（DI-QKD）的傳輸距離突破百公里，極大推進了該技術的實用化進程。這兩項重磅成果分別于北京時間2月3日和6日發(fā)表于國際權威學術期刊《自然》和《科學》，這不僅是我國在量子通信與量子網絡領域繼“墨子號”量子衛(wèi)星之后的又一標志性成就，更標志著我國在該領域的研究已穩(wěn)居世界領先地位，為全球量子科技發(fā)展注入了強勁的中國力量。作為一名長期關注量子科技發(fā)展的研究者，結合此次突破的具體成果、技術細節(jié)、發(fā)展背景、國際對比以及現實意義，我將對這一重大事件進行全面、細致、嚴謹的分析，力求做到言之有理、言之有物，既不夸大成就，也不忽視短板，同時提煉其中蘊含的發(fā)展啟示，為后續(xù)相關研究和產業(yè)發(fā)展提供一些參考。

要真正理解此次突破的重大意義，首先需要明確量子網絡的核心定位、終極目標以及長期以來面臨的技術瓶頸，這是我們分析該事件的基礎前提。量子網絡，也稱為量子互聯網，是基于量子通信技術產生、傳輸和使用量子態(tài)資源，實現量子計算機或量子傳感器等量子信息處理系統(tǒng)或節(jié)點之間互聯，以及未知量子態(tài)信息傳輸的新型網絡，其核心價值在于能夠突破經典網絡的物理極限，實現信息的絕對安全傳輸、指數級加速處理和高精度感知，最終實現人類對物質世界認知能力的革命性飛躍。從本質上來說，量子網絡是量子信息科學發(fā)展的終極目標，它整合了量子通信、量子計算、量子精密測量三大核心領域，能夠將分散的量子信息系統(tǒng)連接成一個整體，發(fā)揮1+1>2的協(xié)同效應——利用量子通信實現信息的安全高效傳輸，利用量子計算實現信息的指數級加速處理，利用量子精密測量實現對信息的高精度感知，三者相互支撐、協(xié)同發(fā)展，共同構成量子網絡的核心功能體系。

構建量子網絡的核心前提和基本要素，是實現遠距離確定性量子糾纏分發(fā)。量子糾纏是量子力學最奇特也最核心的特性之一，簡單來說，兩個處于糾纏狀態(tài)的量子，無論相隔多遠，其狀態(tài)都會相互關聯、相互影響，一個量子的狀態(tài)發(fā)生變化，另一個量子的狀態(tài)會瞬間發(fā)生相應變化，這種關聯不受空間距離的限制，也無法用經典物理理論來解釋。基于量子糾纏，我們不僅可以通過量子密鑰分發(fā)實現經典信息的絕對安全傳輸，還可以通過量子隱形傳態(tài)為量子計算機與用戶之間的量子信息交互提供唯一有效途徑——這意味著，未來一旦量子網絡建成，我們將能夠實現無法被破解的保密通信，以及超越現有超級計算機算力的分布式量子計算，徹底改變當前的信息傳輸和處理模式。然而，看似完美的量子糾纏，在實際傳輸過程中卻面臨著一個難以逾越的瓶頸——光纖的固有損耗。我們知道，經典光信號在光纖中傳輸時會有損耗，但這種損耗可以通過放大器進行補償，從而實現長距離傳輸；但量子信號具有不可克隆性，一旦對其進行放大，就會破壞其量子態(tài)，導致量子糾纏失效，這就使得量子糾纏的傳輸效率會隨著距離的增加呈指數級衰減，成為構建可擴展量子網絡面臨的最大挑戰(zhàn)。

為了更直觀地理解這一瓶頸的嚴重性，我們可以看一組具體的數據：經過1000公里標準光纖直接傳輸后，光信號將衰減至原始強度的10的負20次方量級，也就是萬億億分之一。這意味著，即使我們每秒發(fā)射100億對糾纏光子，平均每300年才能接收到一對糾纏光子，這樣的傳輸效率遠遠無法滿足實際應用的需求，甚至連最基礎的量子通信都無法實現。正是這一技術瓶頸，長期以來制約著量子網絡的發(fā)展，使得量子網絡始終停留在理論構想和短距離實驗階段，無法走向規(guī)模化、實用化。為了解決這一難題，全球科研工作者經過數十年的探索，提出了量子中繼方案——這也是目前已知的、解決光纖傳輸損耗最有效的方案。量子中繼的核心思路，類似于經典通信中的中繼站，即在長距離光纖線路中，每隔一定距離設置一個中繼站點，首先在相鄰站點之間產生穩(wěn)定的量子糾纏，然后通過糾纏交換技術，將各段相鄰站點之間的糾纏連接起來，逐步擴展糾纏距離，最終實現遙遠地點之間的有效糾纏分發(fā)。

舉一個簡單的例子，在1000公里的光纖線路中，如果我們每隔100公里設置一個中繼站點，通過量子中繼方案，用同樣發(fā)射速率的光源，每秒可以接收到一億對糾纏光子，傳輸效率相比直接傳輸提升了100億億倍，這個提升幅度是革命性的，也讓遠距離量子網絡的實現有了可行的技術路徑。正因為如此，量子中繼一直以來都是光纖量子網絡最重要的研究方向，全球各大科研團隊都在全力攻關這一技術，但近30年來，始終未能解決一個核心技術難題：量子糾纏的壽命遠遠短于產生糾纏所需的時間，以至于在糾纏的存活時間內，與之相鄰的糾纏難以確定性產生，無法實現糾纏的有效連接，這就嚴重制約了量子中繼的可擴展性，使得量子中繼方案始終無法落地應用。早在1998年，潘建偉院士及其同事就已經在國際上演示了量子糾纏的連接，此后的數十年間，國內外研究團隊也取得了一系列重要進展，但都未能突破這一核心瓶頸——這也是此次我國科研團隊取得突破的關鍵所在，他們成功解決了糾纏壽命與糾纏建立時間不匹配的難題，構建出了可擴展量子中繼的基本模塊，為量子中繼的規(guī)模化應用奠定了核心基礎。

此次我國量子網絡研究的第一項重大突破，就是成功構建了可擴展量子中繼的基本模塊，其核心技術創(chuàng)新在于實現了長壽命的量子糾纏，讓糾纏壽命顯著超過了糾纏建立所需的時間。具體來說，潘建偉院士團隊通過協(xié)同攻關，自主發(fā)展了三項關鍵核心技術：長壽命囚禁離子量子存儲器、高效率離子-光子通信接口以及高保真度單光子糾纏協(xié)議，這三項技術相互配合、協(xié)同發(fā)力，最終實現了突破性進展。其中，長壽命囚禁離子量子存儲器是核心基礎，它能夠將量子糾纏穩(wěn)定存儲更長時間，為糾纏交換和糾纏擴展提供充足的時間窗口；高效率離子-光子通信接口則解決了量子信號在節(jié)點與光纖之間的高效轉換問題，減少了量子信號的損耗；高保真度單光子糾纏協(xié)議則確保了相鄰節(jié)點之間產生的量子糾纏具有極高的穩(wěn)定性和保真度，為后續(xù)的糾纏交換提供了高質量的糾纏資源。

根據科研團隊公布的實驗數據，此次實現的量子糾纏壽命達到了550毫秒，而糾纏建立所需的時間約為450毫秒，這意味著，當一個節(jié)點產生量子糾纏并存儲在囚禁離子量子存儲器中后，有足夠的時間（100毫秒的冗余時間）在相鄰節(jié)點產生新的量子糾纏，然后通過糾纏交換技術將兩段糾纏連接起來，實現糾纏距離的擴展。看似簡單的100毫秒冗余時間，背后蘊含的是無數科研工作者的多年積累和技術突破——要知道，此前國際上最先進的實驗成果，糾纏壽命也未能超過糾纏建立時間，大多只能達到糾纏建立時間的一半甚至更低，根本無法實現有效的糾纏連接。此次我國科研團隊將糾纏壽命提升至550毫秒，不僅超過了糾纏建立時間，還保留了充足的冗余，這就徹底解決了制約量子中繼可擴展性的核心瓶頸，使得量子中繼的規(guī)模化應用成為可能。

從實驗原理來看，這個可擴展量子中繼的基本模塊主要由三部分組成：長壽命囚禁離子量子儲存器、高效率量子頻率轉換模塊與高對比度單光子干涉模塊。其中，長壽命囚禁離子量子儲存器負責存儲量子糾纏，高效率量子頻率轉換模塊負責將離子產生的光子轉換為適合光纖傳輸的波長，高對比度單光子干涉模塊則負責實現相鄰節(jié)點之間光子的干涉，從而建立穩(wěn)定的量子糾纏。實驗過程中，糾纏建立速率達到了2.226赫茲，也就是平均每450毫秒就能建立一對相鄰節(jié)點之間的糾纏，而糾纏壽命達到550毫秒，這就確保了每一對糾纏都有足夠的時間與相鄰的糾纏進行連接，實現糾纏距離的逐級擴展。打一個形象的比喻，這就相當于為量子信號的“長途旅行”搭建了高效的“中轉站”，以往的“中轉站”只能短暫停留，無法等到下一批信號到來就會失效，而此次構建的“中轉站”能夠長時間停留，確保每一批信號都能順利交接、接力傳輸，從而實現量子信號的長距離、高效率傳輸。

更值得關注的是，此次構建的可擴展量子中繼基本模塊，具有良好的可擴展性和兼容性，不僅可以適用于光纖量子網絡，還可以與量子衛(wèi)星等自由空間量子通信系統(tǒng)相結合，為構建天地一體化量子網絡奠定基礎。天地一體化量子網絡，是未來量子網絡的終極形態(tài)之一，它將地面光纖量子網絡與空間量子衛(wèi)星網絡相結合，突破地面光纖傳輸的距離限制，實現全球范圍內的量子信息傳輸和交互。此前，我國“墨子號”量子衛(wèi)星已經實現了千公里量級的空間量子糾纏分發(fā)，但由于地面光纖量子網絡缺乏可擴展的量子中繼模塊，無法與空間量子網絡有效對接，導致天地一體化量子網絡的構建一直進展緩慢。此次可擴展量子中繼基本模塊的構建，成功解決了地面光纖量子網絡與空間量子網絡的對接難題，使得天地一體化量子網絡的構建有了可行的技術路徑——未來，我們可以將量子中繼模塊部署在地面站點，與“墨子號”量子衛(wèi)星以及后續(xù)的量子衛(wèi)星星座相結合，實現空間與地面之間的量子糾纏分發(fā)和信息交互，逐步構建起覆蓋全球的天地一體化量子網絡。

此次我國量子網絡研究的第二項重大突破，是實現了單原子節(jié)點間的遠距離高保真糾纏，并在此基礎上首次將器件無關量子密鑰分發(fā)（DI-QKD）的傳輸距離突破百公里，這一突破極大推進了量子保密通信技術的實用化進程。如果說可擴展量子中繼基本模塊的構建，解決了遠距離量子網絡的“傳輸瓶頸”，那么單原子節(jié)點間遠距離高保真糾纏的實現和百公里DI-QKD的突破，則解決了量子保密通信的“安全瓶頸”和“實用化瓶頸”，讓量子保密通信從實驗室走向實際應用成為可能。首先，我們來理解單原子節(jié)點間遠距離高保真糾纏的重要意義：量子網絡的節(jié)點，是量子信息的生成、處理和存儲中心，節(jié)點的性能直接決定了量子網絡的整體性能。單原子節(jié)點，是目前最理想的量子網絡節(jié)點之一，它具有量子態(tài)操控精度高、糾纏保真度高、體積小、能耗低等優(yōu)勢，能夠實現量子信息的高精度生成、處理和存儲。但由于單原子非常脆弱，容易受到外界環(huán)境的干擾，實現單原子節(jié)點間的遠距離糾纏一直是國際科研領域的難題——此前，國際上相關實驗大多局限于短距離范圍（通常為數米至數十米），且糾纏保真度較低，無法滿足實際應用的需求。

此次我國科研團隊基于可擴展量子中繼技術，成功實現了兩個銣原子間的遠距離高保真糾纏，在最長達100公里的光纖鏈路上，原子節(jié)點間的遠程糾纏保真度仍保持在90%以上，顯著優(yōu)于此前國際同類實驗結果。這一成果的實現，主要得益于兩個方面的技術創(chuàng)新：一方面，借助此前構建的可擴展量子中繼基本模塊，減少了量子糾纏在光纖傳輸過程中的損耗和噪聲干擾，確保了量子糾纏的穩(wěn)定性；另一方面，科研團隊優(yōu)化了單原子節(jié)點的操控技術，發(fā)展了高精度的單原子囚禁和量子態(tài)操控方法，減少了外界環(huán)境對單原子的干擾，提升了糾纏保真度。90%以上的糾纏保真度，意味著量子糾纏在100公里光纖傳輸后，依然能夠保持極高的穩(wěn)定性和關聯性，能夠滿足量子保密通信和量子計算的實際需求——要知道，量子保密通信對糾纏保真度的要求通常在80%以上，而量子計算對糾纏保真度的要求更高，此次90%以上的保真度，不僅滿足了當前量子保密通信的需求，還為后續(xù)量子計算與量子網絡的結合奠定了基礎。

從實驗原理來看，單原子節(jié)點間遠距離高保真糾纏的實現，主要分為三個步驟：第一步，在兩個遠距離的單原子節(jié)點內，通過里德堡單光子生成過程發(fā)射光子，里德堡原子具有能級高、相互作用強等特點，能夠高效生成高品質的單光子；第二步，將兩個節(jié)點發(fā)射的單光子，通過長距離光纖傳輸至中間節(jié)點，在中間節(jié)點實現單光子干涉，干涉過程能夠確保兩個單光子之間產生穩(wěn)定的關聯；第三步，在探測到預報事件后，兩端的銣原子會被投影到遠距離糾纏態(tài)，從而實現單原子節(jié)點間的遠距離糾纏分發(fā)。整個實驗過程，對單光子的生成、傳輸、干涉和探測精度都有著極高的要求，任何一個環(huán)節(jié)出現偏差，都會導致糾纏保真度下降甚至糾纏失效。此次我國科研團隊能夠在100公里光纖鏈路上實現90%以上的糾纏保真度，充分體現了我國在單原子操控、單光子探測、光纖傳輸等領域的深厚技術積累，也標志著我國在量子節(jié)點技術領域達到了國際領先水平。

在單原子節(jié)點間遠距離高保真糾纏實現的基礎上，我國科研團隊進一步取得了另一項重大突破——將器件無關量子密鑰分發(fā)（DI-QKD）的傳輸距離突破百公里，這一突破被認為是量子保密通信領域的“革命性進展”。要理解這一突破的意義，首先需要明確DI-QKD技術的核心價值和此前面臨的困境。量子密鑰分發(fā)（QKD）是量子保密通信的核心技術，其基本原理是利用量子力學的不確定性原理和不可克隆定理，通過量子態(tài)的傳輸生成絕對安全的密鑰，再利用密鑰對經典信息進行加密傳輸，從而實現信息的絕對安全——任何竊聽行為都會破壞量子態(tài)，導致通信雙方能夠及時發(fā)現竊聽，確保密鑰的安全性。但傳統(tǒng)的QKD技術，存在一個嚴重的缺陷：它需要對量子器件的參數進行精確標定，才能保障現實安全性，而在實際應用中，量子器件的參數可能會受到環(huán)境干擾、人為操控等因素的影響，導致標定出現偏差，從而留下安全漏洞，被竊聽者利用。

而器件無關量子密鑰分發(fā)（DI-QKD）技術，則徹底突破了這一限制——即使量子器件完全不可信，只要通信雙方能夠建立起足夠高品質的糾纏，并驗證無漏洞的貝爾不等式違背，就能嚴格保證密鑰分發(fā)的安全，無需對器件參數進行精確標定。貝爾不等式是量子力學中的一個重要定理，它能夠驗證兩個量子之間是否存在真正的糾纏，無漏洞的貝爾不等式違背，意味著量子糾纏是真實存在的，且未受到外界竊聽的干擾。正因為如此，DI-QKD技術被量子密碼學的奠基人之一、2018年沃爾夫獎獲得者Gilles Brassard譽為“密碼學者千年來所追尋的‘圣杯’”，它能夠從根本上解決傳統(tǒng)QKD技術的安全漏洞，實現真正意義上的絕對安全通信，在金融、政務、國防等對信息安全要求極高的領域，具有不可替代的應用價值。

然而，DI-QKD技術的實驗實現面臨著極為嚴苛的技術門檻，遠程節(jié)點間的量子糾纏需要同時滿足兩個核心條件：一是具備極高的探測效率，以有效關閉探測器效率漏洞；二是維持極高的糾纏保真度，以確保對貝爾不等式足夠顯著的違背。受限于長距離光纖損耗及系統(tǒng)噪聲等不利因素，國際上此前相關實驗演示大多局限于短距離范圍（通常為數米至數百米），與實際應用需求存在顯著差距——短距離的DI-QKD技術，無法滿足城域、城際之間的保密通信需求，只能局限于實驗室演示，難以走向實際應用。此次我國科研團隊基于單原子節(jié)點間的遠距離高保真糾纏，成功突破了這一技術瓶頸，將DI-QKD的傳輸距離提升至百公里級別，實現了兩大關鍵成果：一是在11公里光纖鏈路中，完成了基于有限數據量的安全性分析與嚴格證明，傳輸距離較以往最好結果提升約3000倍；二是在100公里光纖鏈路中，成功演示了密鑰生成的可行性，傳輸距離較國際此前最好實驗水平提升兩個數量級以上，真正打通了DI-QKD技術實用化的關鍵壁壘。

從實驗細節(jié)來看，此次百公里DI-QKD的實現，充分依托了單原子節(jié)點間的高保真糾纏優(yōu)勢：科研團隊利用兩個遠距離的銣原子節(jié)點產生高保真糾纏，通過光纖將糾纏光子傳輸至中間節(jié)點，在中間節(jié)點實現單光子干涉，完成貝爾不等式的驗證，確保無漏洞后，再通過對兩個原子節(jié)點進行隨機基測量，將測量結果進行后處理，生成絕對安全的量子密鑰。整個實驗過程中，科研團隊解決了三個核心技術難題：一是通過優(yōu)化單光子探測技術，將探測器效率提升至極高水平，有效關閉了探測器效率漏洞；二是借助可擴展量子中繼技術，減少了光纖傳輸過程中的噪聲干擾，確保了糾纏保真度，實現了無漏洞的貝爾不等式違背；三是優(yōu)化了密鑰后處理算法，在有限數據量的情況下，完成了安全性分析與證明，確保了密鑰的安全性和可用性。此次實驗的成功，不僅證明了DI-QKD技術在長距離傳輸中的可行性，還為其規(guī)模化應用提供了成熟的技術方案——未來，我們可以將這種技術部署在城域光纖網絡中，實現城市內部、城市之間的絕對安全通信，為國家關鍵信息基礎設施安全提供前所未有的保障。

以上就是此次我國量子網絡研究重大突破的核心內容和技術細節(jié)，要全面、客觀地分析這一事件，我們還需要結合我國量子網絡研究的發(fā)展歷程、國際研究現狀，深入剖析此次突破的學術價值、產業(yè)價值和戰(zhàn)略價值，同時也不回避當前我國量子網絡研究依然面臨的短板和挑戰(zhàn)，這樣才能做到言之有理、言之有物，避免片面化和絕對化。首先，從我國量子網絡研究的發(fā)展歷程來看，此次突破并非偶然，而是我國科研工作者數十年持續(xù)積累、不懈攻關的必然結果，是我國量子科技發(fā)展戰(zhàn)略持續(xù)推進的重要成果。我國的量子信息研究起步于上世紀90年代，1998年6月，在中科大近代物理系的支持下，張永德教授和郭光燦教授牽頭發(fā)起了中國第一次關于量子信息的香山會議，標志著中國的量子信息研究正式起步，開始進入系統(tǒng)化、規(guī)模化發(fā)展階段。

2001年，中國科學技術大學組建起國內首個量子實驗室，為我國量子科研工作者提供了重要的研究平臺，也奠定了我國量子科技研究的基礎。此后的數十年間，我國科研團隊在量子通信、量子計算、量子網絡等領域逐步突破，取得了一系列標志性成果：2004年，潘建偉教授的科研團隊首次實現五光子糾纏和終端開放的量子態(tài)隱形傳輸，打破了國際上的技術壟斷；2008年，潘建偉小組建成光量子電話網，實現了“一次一密”加密方式的實時網絡通話；2009年，郭光燦小組在安徽蕪湖建成“量子政務網”，推動量子保密通信從實驗室走向實際應用；2012年初，世界上規(guī)模最大的46節(jié)點量子通信試驗網在合肥建成，標志著大容量量子通信網絡技術取得關鍵突破；2014年，我國量子通信安全傳輸距離突破200公里，刷新了當時的世界紀錄；2016年，我國成功發(fā)射世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”，實現了千公里量級的空間量子糾纏分發(fā)，構建起天地一體化量子通信的初步框架；2017年，世界首條量子保密通信干線“京滬干線”正式開通，全長2000余公里，設置32個站點，標志著我國地面量子通信網絡進入規(guī)模化發(fā)展階段；2024年，潘建偉團隊構建了國際首個基于糾纏的城域三節(jié)點量子網絡，將現實量子糾纏網絡的距離提升三個數量級至幾十公里；2026年，此次兩項重大突破的取得，更是將我國量子網絡研究推向了新的高度。

從發(fā)展歷程中我們可以清晰地看到，我國的量子網絡研究始終堅持“自主創(chuàng)新、循序漸進、產學研用相結合”的發(fā)展路徑，從基礎研究到技術突破，從實驗室演示到實際應用，每一步都走得扎實、穩(wěn)健。此次突破的兩項核心技術，無論是可擴展量子中繼基本模塊，還是百公里DI-QKD技術，都不是一蹴而就的，而是建立在我國數十年的技術積累之上——長壽命囚禁離子量子存儲器、高效率離子-光子通信接口、高保真度單光子糾纏協(xié)議、單原子操控技術等核心技術，都是我國科研工作者經過多年攻關逐步突破的，沒有這些基礎技術的積累，就沒有此次的重大突破。同時，我國量子網絡研究的發(fā)展，也離不開國家戰(zhàn)略的有力支撐：量子科技作為國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)，是衡量國家科技實力和綜合國力的重要標志，我國始終將量子科技納入國家重大科技專項，加大科研投入，培養(yǎng)科研人才，搭建科研平臺，推動產學研協(xié)同發(fā)展，為量子網絡研究的突破提供了堅實的保障。截至2022年11月，我國已陸續(xù)建設了覆蓋京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝雙城經濟圈等國家重要戰(zhàn)略區(qū)域，總里程超10000公里的地面光纖量子通信網絡，為此次突破的落地應用提供了良好的基礎設施支撐。

接下來，我們結合國際研究現狀，分析此次我國突破的國際地位和影響力。當前，量子網絡研究已成為全球科技競爭的核心領域之一，美國、歐盟、日本、荷蘭等發(fā)達國家和地區(qū)，都將量子網絡研究納入國家戰(zhàn)略，投入大量的人力、物力、財力，全力爭奪量子科技的話語權和主導權。美國早在2020年就發(fā)布了《美國量子網絡戰(zhàn)略構想》，提出要開辟量子互聯網，確保量子信息科學惠及大眾，此后又聯合英國、日本、加拿大等G7國家，宣布將聯合開發(fā)一個基于衛(wèi)星的加密網絡——“聯邦量子系統(tǒng)”（FQS），計劃于2023年發(fā)射第一顆FQS衛(wèi)星，構建覆蓋全球的量子保密通信網絡；歐盟全部27個成員國正在共同建設EuroQCI，即覆蓋整個歐盟的安全量子通信基礎設施，力爭在2030年前實現歐盟范圍內的量子網絡全覆蓋；荷蘭在2021年就實現了首個多節(jié)點量子網絡，將三個量子處理器連接在一起，在量子節(jié)點互聯領域取得了重要進展；日本、加拿大等國家也在量子中繼、量子密鑰分發(fā)等領域加大攻關力度，取得了一系列重要成果。

在這樣的國際競爭格局下，我國此次取得的兩項重大突破，具有極為重要的國際影響力，進一步鞏固了我國在量子通信與量子網絡領域的國際領先優(yōu)勢。從具體技術對比來看，在可擴展量子中繼領域，此前國際上最先進的成果，糾纏壽命未能超過糾纏建立時間，無法實現有效的糾纏連接，而我國此次實現的糾纏壽命達到550毫秒，顯著超過糾纏建立時間450毫秒，成功構建了可擴展量子中繼的基本模塊，這一技術水平目前處于全球領先地位，至少領先國際同類研究3-5年；在單原子節(jié)點糾纏領域，此前國際上相關實驗的傳輸距離局限于數十米，糾纏保真度低于80%，而我國此次實現了100公里光纖鏈路上90%以上的高保真糾纏，傳輸距離和糾纏保真度均刷新了世界紀錄；在DI-QKD領域，此前國際上最好的實驗結果，傳輸距離僅為數百米，而我國此次將傳輸距離突破至百公里級別，提升了兩個數量級以上，徹底打破了國際上對長距離DI-QKD技術的壟斷。

更重要的是，此次我國的兩項成果均發(fā)表于國際權威學術期刊《自然》和《科學》，這充分說明我國的量子網絡研究成果得到了國際學術界的高度認可，也標志著我國在量子科技領域的自主創(chuàng)新能力已經達到了國際頂尖水平。《自然》和《科學》是全球最具影響力的學術期刊，代表著全球基礎科學研究的最高水平，能夠在這兩份期刊上同期發(fā)表兩項重大成果，在量子科技領域并不多見，這也從側面反映了此次我國突破的學術價值和國際影響力。此外，我國科研團隊在突破核心技術的同時，還積極開展國際合作，與新加坡國立大學、加拿大滑鐵盧大學等國際頂尖科研機構開展合作研究，既體現了我國開放包容的科研態(tài)度，也進一步提升了我國在全球量子科技領域的話語權和影響力——未來，我國將繼續(xù)加強國際合作，推動全球量子網絡研究的協(xié)同發(fā)展，共同構建全球量子互聯網。

當然，我們在肯定此次突破成就的同時，也需要保持清醒的頭腦，客觀認識當前我國量子網絡研究依然面臨的短板和挑戰(zhàn)，不能盲目樂觀。畢竟，量子網絡的構建是一項龐大而復雜的系統(tǒng)工程，此次的突破只是“萬里長征的第一步”，要實現真正意義上的規(guī)模化量子網絡，甚至天地一體化量子網絡，我們還需要解決一系列技術難題。首先，在量子中繼技術方面，此次構建的只是可擴展量子中繼的基本模塊，要實現規(guī)模化應用，還需要解決中繼模塊的集成化、小型化和低成本化問題——目前的實驗裝置體積龐大、能耗高、成本昂貴，無法大規(guī)模部署，未來需要進一步優(yōu)化技術，將中繼模塊集成到芯片上，實現小型化、低成本化，才能滿足實際應用需求；其次，在量子節(jié)點技術方面，雖然此次實現了單原子節(jié)點間的遠距離高保真糾纏，但單原子節(jié)點的操控難度依然較大，穩(wěn)定性和可靠性還有待進一步提升，而且目前的量子節(jié)點數量較少，無法構建大規(guī)模的量子網絡，未來需要研發(fā)更多高性能的量子節(jié)點，實現節(jié)點的規(guī)模化部署；再次，在量子信道技術方面，雖然光纖信道能夠實現百公里級的量子傳輸，但長期來看，光纖的固有損耗依然是制約量子傳輸距離的重要因素，而且光纖信道容易受到外界環(huán)境的干擾，穩(wěn)定性有待提升，未來需要進一步優(yōu)化光纖傳輸技術，同時發(fā)展自由空間量子信道，與光纖信道相結合，構建天地一體化的量子信道網絡；最后，在量子網絡的兼容性和標準化方面，目前全球量子網絡研究處于各自為戰(zhàn)的狀態(tài)，不同國家、不同科研團隊的技術方案和標準不統(tǒng)一，我國的量子網絡技術也需要與國際標準對接，實現兼容性，才能推動全球量子網絡的協(xié)同發(fā)展。

此外，量子網絡的產業(yè)化發(fā)展也面臨著一系列挑戰(zhàn)。目前，我國的量子網絡研究主要集中在實驗室階段，產業(yè)化水平還相對較低，相關的核心器件、設備還依賴于進口，國產化率不高，這不僅增加了成本，還存在一定的技術安全風險；同時，量子網絡的應用場景還需要進一步拓展，目前主要集中在金融、政務、國防等高端領域，大眾消費領域的應用還處于空白階段，需要進一步挖掘應用場景，推動量子網絡技術走進千家萬戶；此外，量子科技領域的高端人才還存在短缺問題，雖然我國已經培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的量子科研人才，但相比量子網絡產業(yè)化發(fā)展的需求，人才數量和質量還遠遠不夠，需要進一步加大人才培養(yǎng)力度，吸引全球高端量子人才來華發(fā)展。這些短板和挑戰(zhàn)，都需要我們在后續(xù)的發(fā)展中逐步解決，只有正視短板、補齊短板，才能推動我國量子網絡研究持續(xù)健康發(fā)展，鞏固我國的國際領先優(yōu)勢。

分析完此次突破的核心成果、發(fā)展背景、國際對比以及面臨的挑戰(zhàn)，接下來我們重點剖析此次事件的核心價值——包括學術價值、產業(yè)價值和戰(zhàn)略價值，這也是全面理解此次重大突破的關鍵所在。從學術價值來看，此次突破解決了困擾全球量子網絡研究近30年的核心技術難題，填補了國際上可擴展量子中繼和長距離DI-QKD技術的空白，為全球量子網絡研究提供了新的技術路徑和研究思路。首先，可擴展量子中繼基本模塊的構建，解決了糾纏壽命與糾纏建立時間不匹配的難題，完善了量子中繼的理論體系和技術方案，為后續(xù)全球量子中繼技術的發(fā)展提供了重要的參考；其次，單原子節(jié)點間遠距離高保真糾纏的實現，推動了量子節(jié)點技術的發(fā)展，豐富了單原子操控和量子糾纏分發(fā)的理論和方法，為量子計算與量子網絡的結合奠定了基礎；最后，百公里DI-QKD技術的突破，完善了器件無關量子密鑰分發(fā)的理論體系，解決了傳統(tǒng)QKD技術的安全漏洞，為量子保密通信技術的發(fā)展提供了新的方向。此外，此次突破還帶動了量子力學、光學、材料科學、計算機科學等多學科的交叉融合，推動了相關學科的發(fā)展，為全球基礎科學研究注入了新的活力。

從產業(yè)價值來看，此次突破極大推進了我國量子網絡相關產業(yè)的發(fā)展，為我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)的發(fā)展注入了新的動能，具有廣闊的產業(yè)化前景和巨大的經濟效益。首先，在量子通信產業(yè)方面，百公里DI-QKD技術的突破，讓量子保密通信技術從實驗室走向實際應用成為可能，能夠推動量子保密通信在金融、政務、國防、能源等領域的規(guī)模化應用。在金融領域，量子保密通信可以用于銀行間的資金轉賬、證券交易等敏感信息的傳輸，確保金融信息的絕對安全，防范金融風險；在政務領域，可以用于政府公文、涉密信息的傳輸，保障政務信息的安全，提升政府辦公的安全性和效率；在國防領域，可以用于軍事通信、情報傳輸等，確保軍事信息的絕對安全，提升國家的國防實力；在能源領域，可以用于電力調度、能源傳輸等敏感信息的傳輸，保障能源安全。隨著這些應用場景的逐步落地，將催生量子通信設備制造、量子中繼站點建設、量子密鑰服務等一系列新的產業(yè)形態(tài)，帶動上下游產業(yè)鏈的發(fā)展，創(chuàng)造大量的高端就業(yè)崗位，推動我國經濟高質量發(fā)展。

其次，在量子器件產業(yè)方面，此次突破帶動了長壽命囚禁離子量子存儲器、高效率離子-光子通信接口、高保真度單光子探測器等核心量子器件的研發(fā)和產業(yè)化。目前，我國的量子器件國產化率還相對較低，此次突破過程中，我國科研團隊自主研發(fā)了一系列核心量子器件，打破了國外的技術壟斷，未來隨著這些器件的規(guī)模化生產和應用，將推動我國量子器件產業(yè)的發(fā)展，提升我國量子器件的國產化水平，降低量子網絡的建設成本，同時也能夠帶動相關材料、制造、電子等產業(yè)的發(fā)展，形成完整的量子器件產業(yè)鏈。此外，量子網絡技術的發(fā)展，還將推動量子計算、量子精密測量等相關產業(yè)的協(xié)同發(fā)展，形成“量子通信+量子計算+量子精密測量”的產業(yè)集群，提升我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)的整體競爭力，為我國經濟轉型升級提供重要支撐。據相關機構預測，到2030年，我國量子網絡相關產業(yè)的市場規(guī)模將超過萬億元，成為我國經濟發(fā)展的新增長點。

從戰(zhàn)略價值來看，此次突破具有極為重要的國家安全意義和國家競爭力意義，為我國在新一輪科技革命和產業(yè)變革中搶占先機提供了重要支撐。當前，全球科技競爭日趨激烈，量子科技作為引領未來的顛覆性技術，已經成為各國爭奪的核心領域，誰能夠在量子科技領域取得突破，誰就能夠在未來的科技競爭和國際競爭中占據主動地位。量子網絡技術的發(fā)展，直接關系到國家的信息安全、國防安全和經濟安全——信息安全是國家安全的核心，隨著數字化、網絡化的快速發(fā)展，我國的關鍵信息基礎設施面臨著越來越多的網絡攻擊和信息竊取威脅，傳統(tǒng)的加密技術已經難以滿足安全需求，而量子保密通信技術能夠實現絕對安全的信息傳輸，能夠有效防范各類網絡攻擊和信息竊取行為，為我國關鍵信息基礎設施安全提供前所未有的保障；國防安全方面，量子通信技術能夠用于軍事通信、情報傳輸等，確保軍事信息的絕對安全，提升我國的國防實力，打破國外的軍事技術壟斷；經濟安全方面，量子網絡技術能夠推動我國金融、能源、醫(yī)療等關鍵領域的安全發(fā)展，防范各類經濟風險，保障我國經濟的穩(wěn)定運行。

此外，此次突破還能夠提升我國的國家形象和國際話語權，彰顯我國的科技實力和綜合國力。我國作為發(fā)展中國家，能夠在量子科技這一高端領域取得如此重大的突破，打破發(fā)達國家的技術壟斷，充分說明我國的自主創(chuàng)新能力已經達到了國際頂尖水平，也說明我國在科技領域的發(fā)展已經從“跟跑”“并跑”向“領跑”轉變。這不僅能夠提升我國的國際影響力和國際話語權，還能夠增強我國人民的民族自信心和自豪感，凝聚起全國人民投身科技強國建設的強大力量。同時，量子網絡技術的發(fā)展，還能夠推動我國與“一帶一路”沿線國家的科技合作，將我國的量子通信技術推廣到沿線國家，構建“一帶一路”量子通信網絡，提升我國的國際合作水平和國際影響力，為構建人類命運共同體提供重要支撐。

最后，結合此次我國量子網絡研究的重大突破，我們可以提煉出一些重要的發(fā)展啟示，這些啟示不僅對我國量子科技領域的后續(xù)發(fā)展具有重要的指導意義，對我國其他科技領域的發(fā)展也具有一定的參考價值。第一個啟示，是堅持自主創(chuàng)新是科技發(fā)展的核心動力，是突破國外技術壟斷、實現科技自立自強的關鍵。此次我國取得的兩項重大突破，核心技術都是我國科研工作者自主研發(fā)的，沒有依賴國外的技術轉讓或技術引進，這充分說明，只有堅持自主創(chuàng)新，才能在核心技術領域取得突破，才能在國際科技競爭中占據主動地位。當前，我國的科技發(fā)展面臨著國外的技術封鎖和打壓，量子科技作為高端領域，更是被發(fā)達國家列為技術封鎖的重點，在這樣的背景下，我們必須堅持自主創(chuàng)新，加大基礎研究投入，培養(yǎng)自主創(chuàng)新人才，搭建自主創(chuàng)新平臺，突破核心技術瓶頸，實現科技自立自強。同時，自主創(chuàng)新并不意味著閉門造車，我們還要堅持開放包容，積極開展國際合作，吸收借鑒國際先進的技術和經驗，推動自主創(chuàng)新與國際合作相結合，提升我國的創(chuàng)新能力。

第二個啟示，是堅持基礎研究與應用研究協(xié)同發(fā)展，是推動科技成果轉化、實現科技產業(yè)化的重要路徑。量子網絡研究屬于基礎科學研究領域，具有研究周期長、投入大、風險高的特點，但基礎研究是應用研究的基礎，沒有扎實的基礎研究，就沒有后續(xù)的應用突破和產業(yè)發(fā)展。此次我國的突破，正是建立在數十年基礎研究積累的基礎之上——從量子糾纏的基礎理論研究，到單原子操控、量子中繼等核心技術的基礎研究，每一步都為此次的突破奠定了堅實的基礎。同時，我國科研團隊在開展基礎研究的同時，也注重應用研究，積極推動基礎研究成果向實際應用轉化，此次百公里DI-QKD技術的突破，就是基礎研究與應用研究協(xié)同發(fā)展的典型案例，它將基礎研究中的量子糾纏技術，轉化為實際應用中的量子保密通信技術，推動了量子科技的產業(yè)化發(fā)展。這啟示我們，在科技發(fā)展過程中，要正確處理基礎研究與應用研究的關系，既要加大基礎研究投入，夯實科技發(fā)展的基礎，也要注重應用研究，推動基礎研究成果向實際應用轉化，實現基礎研究與應用研究的協(xié)同發(fā)展、相互促進。

第三個啟示，是堅持國家戰(zhàn)略引領，加大科研投入，是推動重大科技突破的重要保障。量子科技作為國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)，其發(fā)展離不開國家戰(zhàn)略的引領和科研投入的支撐。我國始終將量子科技納入國家重大科技專項，加大科研投入力度，為量子科研工作者提供了充足的資金支持和良好的研究條件；同時，國家還搭建了一系列科研平臺，如中國科學技術大學量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院、濟南量子技術研究院等，為科研工作者提供了交流合作的平臺；此外，國家還注重量子科技人才的培養(yǎng)，通過高校、科研機構培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的量子科研人才，形成了一支結構合理、素質優(yōu)良的科研隊伍。此次突破的取得，正是國家戰(zhàn)略引領、科研投入支撐、人才隊伍保障的結果。這啟示我們，在推動重大科技領域發(fā)展過程中，要堅持國家戰(zhàn)略引領，明確發(fā)展方向，加大科研投入，完善科研平臺建設，加強人才培養(yǎng)，為科技突破提供全方位的保障。

第四個啟示，是堅持產學研用協(xié)同發(fā)展，凝聚各方力量，是推動科技產業(yè)化、實現科技賦能經濟社會發(fā)展的關鍵。量子網絡的構建和產業(yè)化發(fā)展，涉及到科研機構、企業(yè)、政府等多個主體，需要各方協(xié)同發(fā)力、密切配合。此次突破過程中，中國科學技術大學等科研機構負責核心技術的研發(fā)，企業(yè)負責技術的產業(yè)化轉化和產品的生產，政府負責政策支持和基礎設施建設，各方密切配合、協(xié)同發(fā)力，推動了突破的實現和成果的轉化。未來，要推動量子網絡技術的規(guī)模化發(fā)展，還需要進一步加強產學研用協(xié)同發(fā)展，建立健全協(xié)同創(chuàng)新機制，推動科研機構、企業(yè)、政府之間的資源共享、優(yōu)勢互補，讓科研機構的技術優(yōu)勢轉化為企業(yè)的產品優(yōu)勢，讓企業(yè)的市場需求引導科研機構的研究方向，讓政府的政策支持為產學研用協(xié)同發(fā)展提供保障。同時，還要鼓勵企業(yè)加大科研投入，參與核心技術的研發(fā)，推動量子網絡相關產品的研發(fā)和生產，實現科技賦能經濟社會發(fā)展。

第五個啟示，是堅持久久為功、持之以恒，是推動重大科技突破的重要前提。量子網絡研究是一項長期而艱巨的任務，不可能一蹴而就，需要科研工作者持之以恒、不懈攻關。此次我國取得的突破，是我國科研工作者數十年持續(xù)積累、不懈攻關的結果，從1998年潘建偉院士團隊演示量子糾纏連接，到2026年實現可擴展量子中繼和百公里DI-QKD突破，整整經歷了28年的時間，在這28年里，科研工作者們不畏艱難、勇于探索，克服了一個又一個技術難題，最終取得了重大突破。這啟示我們，在重大科技領域的研究過程中，要樹立長期奮斗的思想，堅持久久為功、持之以恒，不畏艱難、勇于探索，敢于突破、勇于創(chuàng)新，只有這樣，才能在核心技術領域取得重大突破，才能推動科技事業(yè)不斷向前發(fā)展。同時，我們也要尊重科技發(fā)展的規(guī)律，不急于求成、不盲目冒進，循序漸進、穩(wěn)步推進，確保科技發(fā)展的質量和效益。

第六個啟示，是堅持開放合作、互利共贏，是推動全球量子科技協(xié)同發(fā)展的必然選擇。量子網絡的構建是一項全球性的工程，需要全球科研工作者的協(xié)同努力，單靠一個國家的力量，難以實現全球量子互聯網的構建。此次我國科研團隊在突破核心技術的同時，積極開展國際合作，與新加坡國立大學、加拿大滑鐵盧大學等國際頂尖科研機構開展合作研究，共享研究成果、交流研究經驗，既提升了我國的研究水平，也推動了全球量子科技的發(fā)展。這啟示我們，在科技發(fā)展過程中，要堅持開放合作、互利共贏的理念，積極參與全球科技治理，加強與世界各國的科技合作，共享科技成果、共解科技難題，推動全球量子科技協(xié)同發(fā)展，共同構建全球量子互聯網，讓量子科技惠及全人類。同時，我們也要在國際合作中堅持自主創(chuàng)新，保持自身的技術優(yōu)勢，提升我國在全球科技領域的話語權和影響力。

總結來說，我國此次在量子網絡研究領域取得的重大突破，是我國科研工作者數十年持續(xù)積累、不懈攻關的成果，是我國堅持自主創(chuàng)新、國家戰(zhàn)略引領、產學研用協(xié)同發(fā)展的結果，具有極為重要的學術價值、產業(yè)價值和戰(zhàn)略價值。此次突破不僅解決了困擾全球量子網絡研究近30年的核心技術難題，將我國量子網絡研究推向了新的高度，鞏固了我國在該領域的國際領先優(yōu)勢，還為全球量子科技發(fā)展提供了新的技術路徑和研究思路，推動了全球量子網絡研究的協(xié)同發(fā)展。同時，我們也清醒地認識到，我國量子網絡研究依然面臨著一系列短板和挑戰(zhàn)，要實現真正意義上的規(guī)模化量子網絡，還需要我們繼續(xù)堅持自主創(chuàng)新、持之以恒、不懈攻關，解決核心技術難題，推動科技成果轉化，加強國際合作，補齊發(fā)展短板。

此次突破，不僅是我國量子科技發(fā)展的一個里程碑，更是我國科技強國建設的一個重要標志，它充分證明了我國的自主創(chuàng)新能力已經達到了國際頂尖水平，也彰顯了我國在科技領域從“跟跑”“并跑”向“領跑”轉變的堅定決心。未來，隨著我國量子網絡研究的持續(xù)推進，隨著可擴展量子中繼、百公里DI-QKD等核心技術的規(guī)模化應用，我國將逐步構建起天地一體化量子網絡，實現全球范圍內的絕對安全通信和分布式量子計算，為我國經濟高質量發(fā)展、國家安全提供強大的科技支撐，也為全球量子科技發(fā)展作出更大的貢獻。同時，此次突破所蘊含的發(fā)展啟示，也將指導我國其他科技領域的發(fā)展，推動我國科技事業(yè)不斷向前邁進，實現科技自立自強，建設世界科技強國。

作為一名長期關注量子科技發(fā)展的研究者，我深知此次突破的來之不易，也對我國量子網絡研究的未來發(fā)展充滿信心。在未來的日子里，我將繼續(xù)關注我國量子科技領域的發(fā)展動態(tài)，深入學習和研究量子網絡相關技術，也希望更多的人能夠關注量子科技、了解量子科技，投身到量子科技的研究和產業(yè)化發(fā)展中來，為我國量子科技事業(yè)的發(fā)展貢獻自己的力量。我相信，在我國科研工作者的不懈努力下，在國家戰(zhàn)略的有力支撐下，在社會各界的廣泛關注和支持下，我國量子網絡研究必將取得更多、更大的突破，必將引領全球量子科技發(fā)展的潮流，必將為人類科技進步作出更大的貢獻。

最后，需要強調的是，量子科技的發(fā)展是一個長期而艱巨的過程，不可能一帆風順，必然會遇到各種各樣的困難和挑戰(zhàn)，但我們有信心、有決心、有能力克服這些困難和挑戰(zhàn)，推動我國量子科技事業(yè)不斷向前發(fā)展。此次突破只是一個開始，未來，我國量子網絡研究將繼續(xù)沿著自主創(chuàng)新、開放合作、產學研用協(xié)同發(fā)展的道路穩(wěn)步前進，逐步實現量子網絡的規(guī)模化、實用化、全球化，讓量子科技真正成為推動我國經濟社會發(fā)展、保障國家安全、提升國家競爭力的核心力量，為建設世界科技強國、實現中華民族偉大復興的中國夢提供強大的科技支撐。