潘建伟团队再登Nature：中国量子通信新突破！
潘建伟团队再登Nature：中国量子通信新突破！
2024年5月，中国科学技术大学潘建伟、包小辉、张强等研究团队在国际顶级学术期刊《Nature》发表重要成果：他们首次采用单光子干涉技术，在独立存储节点间成功建立纠缠，并以此为基础构建了国际首个基于纠缠的城域量子网络。这一突破使得现实量子纠缠网络的距离从以往的几十米提升至几十公里，为未来大规模量子网络的建设奠定了重要基础。
这一成就不仅展示了中国在量子通信领域的持续领跑地位，也进一步推动了全球量子通信技术的发展。审稿人评价道：“他们的成果开启了量子互联网研究的新篇章，为未来大规模量子网络铺平了道路。”
事实上，这已经不是中国在量子通信领域第一次引起全球关注。早在2016年，中国就发射了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，在国际上率先实现了千公里级星地量子通信。随后，中国又建成了“京沪干线”等远距离光纤量子保密通信骨干网，构建了全球首个天地一体广域量子通信网络的雏形。
这些突破性进展不仅提升了中国在量子通信领域的国际话语权，也推动了相关国际标准的制定。同时，中国的量子通信技术成果正在加速产业化进程。例如，中国电信已推出量子加密办公应用，用户规模近500万，其“天衍”量子计算云平台全球访问量突破1200万。
中国在量子通信领域的成就也吸引了国际科研机构的广泛关注。例如，“墨子号”项目就涉及与中国科学院、奥地利科学院等机构的合作，共同推进量子通信技术的发展。这些合作不仅促进了跨国学术交流，也为构建更加完善的产业链提供了重要支持。
展望未来，中国计划在10至15年内构建完整的天地一体广域量子通信网络体系。这将包括基于量子中继的城际量子通信网络，以及通过多颗微纳量子卫星构成的“量子星座”。这些技术将为精密测量提供全新平台，例如可以构建量子增强的光学合成孔径望远镜，大幅提升空间分辨能力。
在量子计算领域，中国的目标是在未来3至5年内实现数百至上千个量子比特的相干操纵，解决若干超级计算机无法胜任的重大问题。目前，中国已成功构建255个光子的量子计算原型机“九章三号”，处理速度比超级计算机快亿亿倍。正在测试中的“九章四号”已超过2000个光子，计算能力将更强。
在量子精密测量方面，中国已研制出70亿年误差不超过一秒的光钟，使中国成为继美国之后第二个达到该综合指标的国家。未来，中国还计划研制精度达到10-21的高精度光钟，这相当于10万亿年误差不超过1秒，将为探测中低频段的引力波、搜寻暗物质等物理学基本原理的检验提供全新手段。
这些成果和规划表明，中国在量子信息科技领域已经站在了世界前列。正如潘建伟院士所说：“在量子信息科技领域，我国和美国等世界强国站在了同一起跑线上，它是国际科技竞争中我国最有条件、最有基础、最有可能拔得头筹和抢得先机的重要科技领域。”