潘建伟团队量子纠缠技术取得重大突破，构建首个城域三节点量子网络
潘建伟团队量子纠缠技术取得重大突破，构建首个城域三节点量子网络
2025年，中国量子科技领域再次传来重磅消息：中国科学技术大学潘建伟团队在量子纠缠技术上取得重大突破，成功构建国际首个基于纠缠的城域三节点量子网络，并将现实量子纠缠网络的距离由以往的几十米提升至几十公里，整整提升了三个数量级。这一突破不仅标志着我国在量子通信领域持续领跑，更为未来构建全球量子互联网奠定了重要技术基础。
量子纠缠技术的重大突破
量子纠缠是量子信息科学的核心资源，它描述了两个或多个量子系统之间存在的神秘关联。在量子通信和量子计算中，量子纠缠发挥着至关重要的作用。潘建伟团队在量子纠缠技术上的一系列突破，为量子信息科技的发展注入了新的动力。
独立量子存储器间的远距离纠缠
2022年，潘建伟团队首次实现了独立量子存储器间的远距离纠缠。实验中，团队将长寿命冷原子量子存储技术与量子频率转换技术相结合，通过20.5公里的光纤连接，成功在相距直线距离12.5公里的两个独立量子存储节点间建立了纠缠。这一成果突破了此前最远1.3公里的记录，为构建长程量子网络奠定了基础。
城域三节点量子网络
2024年，潘建伟团队再次取得突破，构建了国际首个基于纠缠的城域三节点量子网络。该网络将量子纠缠的距离从实验室内的几十米拓展至城域范围的几十公里，为后续开展盲量子计算、分布式量子计算等量子网络应用提供了重要技术支持。
51比特大规模量子纠缠态
在量子计算领域，潘建伟团队与北京大学合作，成功实现了51个超导量子比特的纠缠态制备，刷新了此前24个比特的世界纪录。这一突破展示了超导量子计算体系的优异可扩展性，对于推进大规模量子算法实现具有重要意义。
技术突破背后的科学原理
这些突破背后，是潘建伟团队在量子信息科学领域的长期积累。通过解决单光子高效传输、长寿命量子存储等关键技术难题，团队设计了新型的光与原子纠缠产生方案。在实验中，团队采用了由济南量子研究院研制的周期极化铌酸锂波导，将光子波长转移至1342纳米，极大地降低了光子在长光纤内的衰减。同时，通过精巧的相位控制方案，成功实现了远距离量子存储器间的纠缠。
量子技术的未来展望
基于当前的突破，潘建伟团队正在规划更加宏伟的蓝图。预计在2027年前后，我国将发射首颗搭载原子光钟的地球同步轨道（GEO）量子卫星。这颗运行在距离地面约3.6万公里轨道上的卫星，将使地表量子通信距离延伸至万公里级，基本实现网络“全球通”。
在量子计算领域，团队正在推进量子纠错技术的研究，目标是在未来10至15年内实现相干操纵上百万量子比特，研制具备基本功能的容错通用量子计算机。这将为解决量子化学、高温超导机理等重大科学问题提供全新手段。
量子科技的产业化应用
随着技术的不断突破，量子科技的产业化应用也日益临近。在量子通信方面，量子中继连接的城际量子通信网络有望在10年左右实现实际应用。基于卫星平台的远距离量子通信，将通过多颗微纳量子卫星构成的“量子星座”以及具有更长过境时间的中高轨道卫星，实现高效率的量子卫星网络。
在量子计算领域，量子算力将与经典计算资源深度融合，形成“异构融合”体系。领先的科技企业将通过量子云平台巩固市场主导地位，构建生态优势。在金融、医疗、能源等多个领域，量子计算的应用前景广阔，有望率先在金融领域的投资组合优化、风险管理等方面落地。
结语
潘建伟团队在量子纠缠技术上的突破，不仅展现了我国在量子信息科技领域的强大实力，更为未来量子互联网的构建开辟了新的道路。随着技术的不断发展和完善，量子科技必将为人类社会带来革命性的变化，开启一个全新的信息时代。