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2026年2月初,全球物理学界的目光都集中到了中国潘建伟团队身上。当天,国际顶级期刊《自然》和《科学》同时刊登了该团队的研究成果,没有大规模宣传,只有一系列关键数据,这些数据宣告了人类在量子通信领域,突破了困扰全球科学界三十年的难题。

其中两个数据最为关键:传输效率提升了100亿亿倍,量子纠缠在光纤中的存活时间达到550毫秒。前者的提升幅度极大,后者看似只有半秒钟,却为“全球量子网络”的落地打下了基础,让之前只存在于理论中的设想,有了实现的可能。

量子通信的核心难题,本质上是一场“时间赛跑”,我们不用纠结晦涩的公式,只需要明白其中的关键困境。

过去三十年,量子纠缠交换技术一直是全球物理学界的难题,核心原因就是量子信号极其脆弱,就像易碎的肥皂泡,哪怕在光纤中多传输几公里,信号就会衰减、消失,这就是“指数级衰减”的问题。

有科学家计算过,用传统方式在1000公里距离上直接传输量子信号,平均需要等300年才能接收到一个有效的比特,根本达不到实际通信的需求。

为了解决这个问题,科学家们提出了“中继”方案,就是把长距离分成多个短距离,一段一段接力传输量子信号。

但这个方案有个致命问题:两段信号必须同时到达中继点,才能完成纠缠交换。简单说,就像左手煮好面(建立第一对纠缠),等右手切好葱花(建立第二对纠缠),左手的面已经坨了(量子态衰减)。过去三十年,各国的实验都没能解决这个问题,建立纠缠的速度,始终赶不上信号衰减的速度。

直到2026年2月,潘建伟团队彻底打破了这个僵局。他们研发的长寿命离子量子存储器,能把量子纠缠的存活时间拉长到550毫秒。

更关键的是,建立一对量子纠缠只需要450毫秒,550毫秒大于450毫秒,这看似简单的数字差距,却是物理学上的里程碑。

这意味着,建立第一对量子纠缠后,我们可以用存储器把它暂时保存起来,等第二对量子纠缠建立好,再进行接力传输。这是国际上第一次实现这种“等待接力”机制,之前困扰科学界的信号衰减难题,就此得到解决。

除了解决传输距离的瓶颈,潘建伟团队还有另一项重大突破,关乎通信安全。在通信领域,有个无法回避的问题:就算加密算法再完美,也没法保证制造通信设备的厂商没有留后门。如果设备本身被动手脚,再安全的密码也形同虚设,这就是“黑箱悖论”。

为了解决这个问题,就有了“器件无关量子密钥分发”技术。简单说,就是不相信通信设备本身,只相信物理定律。哪怕通信设备是窃听者制造的,只要量子力学的规律不变,就能保证通信绝对安全。

在2026年之前,这项技术只是实验室里的概念,国际上最顶尖的实验,也只能在几十米到几百米的范围内进行,根本无法投入实际使用。

而潘建伟团队的实验数据,直接打破了这个局限:他们不仅把传输距离提升到100公里,还在11公里的光纤链路上,完成了全流程验证。

和国际最佳成绩相比,这不是简单的提升,而是碾压——传输距离提升了3000倍,成码率提升了两个数量级。

这就意味着,这种“绝对安全”的通信技术,已经具备了在城市范围内实际部署的条件。银行、政务、国防等对数据安全要求极高的领域,终于有了理论上无法被破解的安全保障。

把“可扩展的量子中继”和“器件无关的密钥分发”这两项突破结合起来,就能发现,这已经不是单个实验室的小突破,而是量子通信走向工业化应用的前兆。

过去几年,欧美各国也在研究量子网络,推出了不少小型量子网络,但这些网络都有一个致命缺陷:无法扩展,就像能造出跑得快的玩具车,却没法把它放大成能载人的高铁。

而潘建伟团队在2026年2月研发的“量子中继基本模块”,正好解决了可扩展的问题。这个模块就像标准零件,可以无限复制、连接,而且全套核心技术,从量子存储器件、纠缠分发系统,到不起眼的连接器,都拥有完全自主知识产权。这不仅是技术上的胜利,也意味着我国在量子通信领域,实现了产业链的自主可控。

潘建伟在接受采访时表示,我国在量子通信的某些方向,已经开始领跑全球。这种领跑,背后是未来算力的无限可能。

一旦这些量子中继模块像积木一样搭建起来,连接的不仅是各类信息,还有全球的算力。分布在世界各地的量子计算机,会融合成一个巨大的“量子云”。

未来,新药研发、新材料设计、极端气象预测等,那些传统超级计算机难以处理的复杂模型,在量子云面前,可能只需要一瞬间就能完成计算。之前只存在于PPT上的光纤量子网络,正逐渐变成埋在地下、可实际使用的“光纤长城”。

站在2026年的初春回望,中国量子通信的发展,有一条清晰的路线。十年前“墨子号”量子卫星升空,惊艳全球;之后“京沪干线”量子保密通信网络贯通,实现了量子通信的初步应用。

如今,潘建伟团队攻克量子中继这个核心难题,标志着我国量子通信又迈出了关键一步。
中国量子通信的发展,本质上就是一步步把“不可能”变成“可实现”的过程。
这不仅仅是发表几篇顶级论文那么简单,更是在为下一个信息时代,争夺发展的定义权。技术突破从来都不是匀速前进的,往往是在漫长的沉寂后,在某个普通的时刻突然爆发。

潘建伟团队实现的550毫秒量子纠缠存储,看似只是半秒钟的突破,实则让人类悄悄推开了通往“量子互联网”的大门。

这一次,我国率先拿到了开启量子互联网时代的钥匙。这不仅是技术速度的胜利,更是科研人员长期坚持、耐心钻研的成果。
未来三十年,量子网络会如何改变世界,答案或许就藏在那些被成功“保存”的量子信号中。
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更新时间:2026-02-25
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