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资讯 国内迎来里程碑进展，量子通信迎来重要发展机遇！
根据中国科学技术大学新闻网的官方信息，汪野、万雍、张强、潘建伟等科学家与多家科研机构合作，构建出可扩展量子中继的基本模块。此外，潘建伟院士团队还与多家机构共同实现了单原子节点间的远距离高保真纠缠，并将器件无关量子密钥分发（DI-QKD）的传输距离突破百公里。
上述成果是我国在量子通信与量子网络领域的重大科研成就，这标志着基于量子纠缠的光纤量子网络已具备实用化的基础。
在国外，普林斯顿大学研究团队将超导量子比特寿命提升至1毫秒以上，这是行业标准的近15倍水平，这将对量子计算机产生重要影响。
今天我们就来梳理量子信息科技最新进展，寻找市场机遇。
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1、中国科大实现量子网络研究重大突破，量子通信有望快速发展
二十世纪初，多位科学先驱共同建立了量子力学，这为后来的量子信息技术发展奠定了理论的基础。量子信息技术已经出现了量子计算、量子通信、量子测量三大领域，其中量子计算成为量子信息技术的核心。
根据中国科大官方消息，潘建伟及其同事在可扩展量子网络研究方面实现关键突破。中国科大联合多家研究机构，在如下两个领域实现关键进展：
①构建量子中继模块，远距离量子网络有望实现
汪野、万雍、张强、潘建伟等与济南量子技术研究院、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、香港大学、清华大学等的研究人员联合攻关，构建出可扩展量子中继的基本模块。
若要打造稳定的量子网络，应当实现量子纠缠的远距离传输。然而通过现有的光纤传输将让量子纠缠传输效率出现指数级衰减。根据中国科大的测算，1000公里光纤传输量子纠缠，就算每秒发射100亿对纠缠光子，平均需要300年才能接收一对纠缠，这就让可扩展量子网络失去了现实基础。
研究人员提出了量子中继方案，每100公里设置中继站点。不仅如此，摆在科学家面前的另一个大难题，需要将量子纠缠寿命提升至纠缠建立所需的时间（450毫秒）以上。中国科大研究团队创造性实现了长寿命囚禁离子量子存储器、高效率离子-光子通信接口及高保真度单光子纠缠协议，这就让纠缠寿命达到550毫秒。
有了上述研究成果，每秒可以通过光纤接收一亿对纠缠光子，传输效率提升100亿亿倍。
②将器件无关量子密钥分发（DI-QKD）的传输距离突破百公里
远距离纠缠分发的关键应用便是量子保密通信，传统方案为了保障通信安全，需要对器件参数进行精确标定。基于纠缠的“器件无关量子密钥分发（DI-QKD）”方案，可以解决量子器件是否可信的问题。
然而DI-QKD方案的技术门槛极高，这就导致此前的试验演示距离仅在数百米以内，这没有实用价值。
本次中国科大研究团队联合济南量子技术研究院、新加坡国立大学、加拿大滑铁卢大学等的研究人员，实现了两个铷原子间的远距离高保真纠缠，100公里距离的保真度仍高达90%以上。
上述成果已经发布在权威期刊《自然》和《科学》，这标志着我国在“墨子号”量子卫星之后，取得了又一个量子通信领域的里程碑成就，奠定了光纤量子网络的基础。
2、量子计算也有新进展，超导量子比特寿命提升至1毫秒以上
传统的经典计算机处理的信息位只有0和1两种，但量子计算对象则是量子。所谓的量子，最早是力学单位，衡量微观系统能量，包括原子、电子等。我们可以用量子状态来表示信息，这就构成了量子信息，基本存储单元就是量子比特。
早在1982年，物理学家理查德·费曼提出了量子计算的概念，可以使用量子计算机来直接使用量子比特来处理量子态。然而量子态的测不准使得量子计算容易出错，直到1994年计算机专家苏尔证明量子计算机高效处理大因数分解问题，并提出了首套量子算法编码，这将量子计算引入到实验阶段。
与传统计算机不同，量子计算机算力会随着量子比特的数目增加呈现指数增长，但如何创造稳定的量子比特成为重要难题。
根据美国普林斯顿大学研究团队发表在《自然》杂志上的研究成果，该团队实现了新的量子电路方案：基底改为高纯度硅，电路使用钽。这就让超导量子比特的寿命提升至1毫秒之上，可以达到以往最好水平的3倍。
普林斯顿大学的研究成果，将解决超导量子比特寿命过短的问题，促进商用量子计算机的发展。
就在去年10月，谷歌CEO桑达尔·皮查伊（Sundar Pichai）对外公开表示，公司团队在自研量子芯片Willow上构建的算法实现重要进展，该算法被命名为量子回声（Quantum Echoes）。
量子回声相关研究成果已经刊发在《自然》期刊，量子回声算法具有“可验证性”，可以在其他量子计算机上实现。同时量子回声算法运算速度远超现有的超级计算机运算速度，速度快1.3万倍！
我国量子技术研究团队也处于先进水平，此前中国科大潘建伟院士团队推出“祖冲之三号”量子计算机，具有105量子位。2025年3月，潘建伟团队将105个高性能量子比特与182个耦合比特集成于一块芯片上，在执行特定任务时，可以比最快的超级计算机快千万亿倍。
（本文首发于2026年2月6日）
李泉
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基金从业编号：A20211203001155
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