2026年2月,我國(guó)科技圈再傳重磅捷報(bào),直接刷屏全網(wǎng),每一個(gè)中國(guó)人看完都得忍不住自豪!
我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)攻克了困擾全球量子通信領(lǐng)域近30年的核心難題,成功搞出了全球首個(gè)可擴(kuò)展量子網(wǎng)絡(luò)中繼單元,實(shí)打?qū)嵪蚴澜缱C明了中國(guó)量子科技的硬實(shí)力。
這背后真的藏著太多科研人的默默付出。
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一開(kāi)始聽(tīng)“量子網(wǎng)絡(luò)”這四個(gè)字覺(jué)得特別遙遠(yuǎn),像是只存在于科幻片里的高端技術(shù),跟我們普通人的生活沒(méi)啥關(guān)系。
其實(shí)真不是這樣,量子網(wǎng)絡(luò)可不是實(shí)驗(yàn)室里的“擺設(shè)”,它關(guān)系到我們未來(lái)通信的安全,更關(guān)系到國(guó)家科技的核心競(jìng)爭(zhēng)力,誰(shuí)掌握了量子網(wǎng)絡(luò),誰(shuí)就掌握了未來(lái)通信的主動(dòng)權(quán)。
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量子網(wǎng)絡(luò)就是利用量子疊加、量子糾纏這些獨(dú)特的特性,搭建的新一代通信和計(jì)算網(wǎng)絡(luò)。
跟我們現(xiàn)在用的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)比,它最牛的地方有兩點(diǎn):一是絕對(duì)安全,不管是黑客還是其他勢(shì)力,都沒(méi)法破解和竊聽(tīng);二是傳輸速度極快,還能高效處理海量信息,以后在國(guó)防、金融、醫(yī)療這些關(guān)鍵領(lǐng)域,都能派上大用場(chǎng)。
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搭建量子網(wǎng)絡(luò)可比我們想象的難多了,難到全球各國(guó)拼盡全力攻關(guān)了幾十年,都沒(méi)取得太大進(jìn)展。
最核心的難題就是量子信號(hào)的傳輸損耗,量子信號(hào)本身特別脆弱,就跟易碎的玻璃似的,傳輸過(guò)程中稍微受到一點(diǎn)外界干擾,就會(huì)出現(xiàn)損耗和失真,要是傳輸距離太長(zhǎng),信號(hào)直接就沒(méi)了,根本沒(méi)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。
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之前,美國(guó)、歐盟、日本這些發(fā)達(dá)國(guó)家,雖然也能搭建小型量子網(wǎng)絡(luò),但都沒(méi)法實(shí)現(xiàn)“可擴(kuò)展”,只能在短距離、小范圍內(nèi)用用,根本沒(méi)法投入實(shí)際應(yīng)用,量子網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模化發(fā)展一直卡在這兒。
而我們國(guó)家的科研團(tuán)隊(duì),就盯著這個(gè)難題死磕,其中牽頭的就是中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊(duì),還有濟(jì)南量子技術(shù)研究院、清華大學(xué)等多家科研機(jī)構(gòu)的人一起協(xié)同攻關(guān)。
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團(tuán)隊(duì)在攻克量子糾纏壽命難題的時(shí)候,走了很多彎路。
一開(kāi)始,他們研發(fā)的量子糾纏壽命,始終比建立糾纏所需的時(shí)間短,這就意味著,兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的糾纏還沒(méi)連接上,之前的糾纏就消失了。
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為了解決這個(gè)問(wèn)題,團(tuán)隊(duì)里的科研人員扎根實(shí)驗(yàn)室,每天重復(fù)上百次實(shí)驗(yàn),調(diào)整各種參數(shù),有時(shí)候?yàn)榱硕⒅鴮?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),連飯都顧不上吃,覺(jué)也睡不踏實(shí)。
有一次,團(tuán)隊(duì)連續(xù)奮戰(zhàn)了一個(gè)多月,好不容易把量子糾纏壽命提升到了480毫秒,而建立糾纏需要450毫秒,本以為快要成功了,結(jié)果因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室里的溫度稍微波動(dòng)了0.1攝氏度,整個(gè)實(shí)驗(yàn)就失敗了,之前的努力幾乎白費(fèi)。
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但大家沒(méi)有一個(gè)人放棄,休息了不到半天,就重新開(kāi)始調(diào)試設(shè)備、優(yōu)化方案,就這樣反復(fù)試驗(yàn)、不斷改進(jìn),終于實(shí)現(xiàn)了550毫秒的長(zhǎng)壽命量子糾纏,遠(yuǎn)超450毫秒的建立時(shí)間,成功突破了這個(gè)核心瓶頸。
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2026年2月3日和6日,團(tuán)隊(duì)的兩項(xiàng)重磅成果,還分別發(fā)表在了國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》和《科學(xué)》上,這可是全球基礎(chǔ)科學(xué)研究的最高舞臺(tái),能同期發(fā)表兩項(xiàng)成果,在量子科技領(lǐng)域真的不多見(jiàn)。
除了構(gòu)建可擴(kuò)展量子中繼單元,他們還實(shí)現(xiàn)了單原子節(jié)點(diǎn)間的遠(yuǎn)距離高保真糾纏,在100公里的光纖鏈路上,糾纏保真度還能保持在90%以上,同時(shí)把器件無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)的傳輸距離,從之前的數(shù)百米突破到了百公里級(jí)別,一下子提升了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
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這些成果可不是靠引進(jìn)國(guó)外技術(shù)搞出來(lái)的,所有核心技術(shù)都是我們科研團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的,擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),徹底擺脫了對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴(lài)。
而且這個(gè)量子中繼單元,還有個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)就是“可擴(kuò)展”,能根據(jù)實(shí)際需求,靈活增加節(jié)點(diǎn)數(shù)量、擴(kuò)大傳輸范圍,以后我們就能逐步搭建起跨城市、跨區(qū)域,甚至全球性的量子網(wǎng)絡(luò)了。
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目前,這個(gè)量子中繼單元已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)數(shù)百公里范圍內(nèi)量子信號(hào)的穩(wěn)定傳輸,傳輸損耗也是目前全球最低的,不管是復(fù)雜的天氣環(huán)境,還是不同的地理?xiàng)l件,都能穩(wěn)定運(yùn)行,為后續(xù)的實(shí)際部署打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
國(guó)內(nèi)還有其他科研團(tuán)隊(duì)也在發(fā)力,比如中國(guó)科大郭光燦院士團(tuán)隊(duì),之前就實(shí)現(xiàn)了多模式復(fù)用的量子中繼基本鏈路,把糾纏分發(fā)速率提升了4倍,北京量子院的團(tuán)隊(duì)也創(chuàng)造了實(shí)用化量子密鑰分發(fā)的碼率新紀(jì)錄。
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量子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,還有很長(zhǎng)的路要走。
現(xiàn)在我們雖然攻克了核心難題,但要實(shí)現(xiàn)全面規(guī)模化應(yīng)用,還得優(yōu)化技術(shù)、完善配套設(shè)施,把中繼模塊做得更小、成本更低,讓它能真正走進(jìn)各個(gè)行業(yè)、服務(wù)于我們普通人的生活。
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我國(guó)量子網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的這次突破,是無(wú)數(shù)科研人多年堅(jiān)守、默默付出的結(jié)果,不僅彰顯了中國(guó)的科技實(shí)力,也讓我們?cè)谌蛄孔涌萍几?jìng)爭(zhēng)中占據(jù)了領(lǐng)先地位。
這既是一次技術(shù)的跨越,更是我國(guó)科技自立自強(qiáng)的生動(dòng)體現(xiàn),相信未來(lái),我們的科研團(tuán)隊(duì)還會(huì)繼續(xù)發(fā)力,攻克更多難題,書(shū)寫(xiě)中國(guó)科技發(fā)展的新篇章,作為中國(guó)人,真的為此感到驕傲和自豪!
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