中国科学技术大学潘建伟等人与多位业内专家合作，在可扩展量子网络研究方面取得重大突破。相关研究成果发表于国际学术期刊《自然》和《科学》。
量子信息科学的目标是构建高效、安全的量子网络，而远距离确定性量子纠缠分发是构建量子网络的基本要素。然而，光纤的固有损耗导致量子纠缠的传输效率随距离呈指数级衰减，这成为构建可扩展量子网络的最大挑战之一。例如，利用量子中继方案在光纤中进行1000公里的纠缠分发，其效率将比直接在光纤中传输提升100亿亿倍。但以往量子纠缠寿命远远短于产生纠缠所需时间，无法实现有效的纠缠连接，限制了量子中继的可扩展性。
研究团队通过发展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，首次实现了长寿命量子纠缠，其寿命显著超过纠缠建立所需的时间，成功构建了可扩展量子中继的基本模块，使远距离量子网络成为可能。基于这一技术，研究团队还实现了两个铷原子间的远距离高保真纠缠，并首次将设备无关量子密钥分发的距离突破百公里，较此前国际最好实验水平提升了两个数量级以上，极大推进了该技术的实用化进程。
