2026 年 2 月，成功传好当全世界还在为量子通信 “几十公里就歇菜” 的消息宣布性科困境头疼时，中国科大潘建伟院士团队悄悄抛出了改变游戏规则的国向果量 “王炸”—— 全球首个可扩展量子网络中继单元正式亮相。

这个看似不起眼的技术突破，直接终结了困扰全球科学家十几年的突破 “腿短” 难题，让量子通信从实验室的技成短途演示，一跃迈入数百公里可扩展组网的网络实用阶段。

更令人振奋的成功传好是，依托这项技术，消息宣布性科我国首次实现了中国到南非的国向果量星地量子密钥分发，距离足足达到 12900 多公里，世界而整套微纳卫星组网的突破成本，仅为当年 “墨子号” 的技成二十分之一。

这不是网络一次偶然的爆发，而是成功传好中国量子科技长期深耕的必然结果。回溯量子网络的研发历程，全球科学家已鏖战近二十年。

2010 年美国哈佛大学实现 10 公里双节点纠缠，拉开实验室探索的序幕；2016 年我国 “墨子号” 卫星升空，成为全球首个实现星地量子密钥分发的国家，单次过境即可生成 100 万比特安全密钥，让当时还在地面光纤中摸索的欧美同行望尘莫及。2017 年 “京沪干线” 开通，1200 公里的光纤量子通信骨干网，首次验证了地面大规模组网的可行性。

尽管欧盟砸下 10 亿欧元推进 “量子旗舰计划”，美国将量子网络纳入国家战略，但各国都被同一个瓶颈卡住：量子信号在光纤中会指数级衰减，且无法像传统信号那样放大 —— 一旦尝试复制量子状态，其核心的纠缠特性就会瞬间消失，这让长距离组网沦为空谈。

直到 2025 年，德国团队在商用电信网实现 250 公里传输，日本东芝团队达到 253.9 公里，但这些成果要么依赖天价冷却设备，要么只能点对点通信，根本不具备组网能力。而中国科大团队的突破，恰恰击中了 “可扩展性” 这个核心痛点。

他们研发的长寿命囚禁离子量子存储器，将量子纠缠的寿命提升至 550 毫秒，远超建立纠缠所需的 450 毫秒 —— 这个看似微小的时间差，在量子世界里堪称 “永恒”，意味着相邻节点的纠缠能够稳定衔接，像搭积木一样无限扩展传输距离。

相关成果连续发表在《自然》和《科学》两大顶刊，中国科学院官网明确指出，这一突破 “使远距离量子网络成为现实可能”，巩固了我国在量子科技领域的国际领先地位。

很多人会问，量子通信到底特殊在哪？为什么说它能实现 “天知地知你知我知” 的绝对安全？要搞懂这个问题，得先明白传统通信和量子通信的本质区别。

传统通信就像用普通信封寄信，中途可能被人拆开偷看再封好，收件人根本无从察觉；而量子通信的 “信封” 是用光子的量子状态做成的，根据量子力学的测不准原理和不可克隆定理，只要有人试图偷看（测量量子状态），光子就会立刻改变状态，收发双方会瞬间发现异常，而且黑客永远无法精准复制量子信号，这就从物理原理上堵死了窃听的可能。

但过去的量子通信有个致命缺陷：跑不远。光子在光纤中传输时会不断损耗，就像手电筒的光越照越暗，超过几十公里后，信号弱到根本无法识别。中国科大的中继单元，相当于在量子信号的 “长途旅程” 中搭建了一串 “智能接力站”。

它的核心原理是 “先存储再转发”—— 当量子信号传到中继节点时，会被长寿命量子存储器暂时保存，等下一段链路准备就绪，再以完整的纠缠状态传递出去，既解决了损耗问题，又不破坏量子的保密特性。

更关键的是，这个中继单元实现了 “器件无关” 的量子密钥分发，哪怕使用的是不可信的商用设备，只要遵循统一协议，生成的密钥依然安全，这就为大规模商用扫除了最大障碍。

这次突破的两个关键数据，足以彰显技术硬实力：一是器件无关量子密钥分发的传输距离突破百公里，较国际此前最好水平提升两个数量级以上；二是信号损耗比美国 2025 年公布的最优成果低三分之一。

这意味着我国的量子通信不仅能跑远，还能跑稳、跑安全。清华大学团队配套研发的量子直接通信系统，体积仅相当于电脑机箱，更证明了这项技术的工程化能力 —— 从核心理论到实用设备，中国已经形成了完整的自主创新链条。

潘建伟院士在接受采访时解释，量子密钥分发是量子通信安全性的核心，而可扩展中继技术让这种安全能力延伸到远距离，为未来构建量子互联网奠定了基础。

可能有人会担心，中继节点会不会成为安全漏洞？确实，德国马普研究所 2025 年的报告就曾指出量子中继可能遭遇 “量子黑客” 攻击。但我国团队早已想到应对之策：通过异步量子中继协议和多层加密机制，将节点被攻击的风险降到最低。

而且从实际应用来看，英国汇丰银行等金融机构已开始试用量子加密通信，足以说明行业对这项技术安全性的认可。毕竟，相比于传统通信依赖的软件加密（总有被破解的可能），量子通信的安全是由物理定律保障的，这是一种 “无条件安全”，也是它最核心的竞争力。

这项技术突破的意义，远不止解决 “通信保密” 那么简单。它正在重塑全球科技竞争格局，更让我国在大国博弈的新赛道上占据了主动权。

2025 年以来，量子科技成为国际竞争的焦点：美国出台新规限制对中国量子领域的投资，将本源量子等企业列入 “实体清单”，还联合日本、英国组建 “量子技术联盟”，试图构建技术封锁圈。

但令他们没想到的是，我国不仅实现了核心技术突破，还完成了技术输出 —— 本源量子的自主研发算力已覆盖 133 个国家，用硬实力打破了封锁企图。

从应用场景来看，量子通信的落地正在稳步推进。目前我国已明确 “先关键领域、后民用普及” 的路线，国防、金融、政务等对安全要求极高的领域将率先受益。

潘建伟院士预测，再经过 10 到 15 年的努力，当通用量子计算机成为现实后，借助可扩展中继单元，全球量子计算机将连成真正的量子互联网，不仅能实现信息的绝对安全传输，还能通过量子计算的指数级加速能力，推动对物质世界认知的革命性飞跃。

在国际合作方面，我国的态度始终开放。尽管美国主导的小圈子试图搞技术孤立，但欧盟的态度却很微妙 ——2025 年更新的量子战略中，欧盟专门拨款 5 亿欧元研发中继技术，同时保持着与我国在基础研究层面的合作。

毕竟，量子网络的构建不可能由单一国家完成，开放合作才是共赢之道。我国在技术突破后，没有搞 “技术霸权”，而是通过国际学术期刊发布成果、参与全球标准制定，展现了负责任的大国担当。

这不是科幻场景，而是基于当前技术突破的合理展望 —— 中国科大的中继单元，已经为这个未来打开了大门。

信息来源：

央视新闻：我国量子科技研究取得新突破 量子网络走向现实可能

人民网：我国科学家在可扩展量子网络研究方面取得重大突破