当信息安全成为各国角力的焦点时,我国科学家突然宣布在量子网络上取得关键进展,这不光是技术层面的胜利,还直接关系到未来通信的安全底线。
过去十几年,量子通信一直卡在传输距离和实用性上,现在潘建伟团队的成果直接打破了这个瓶颈,让全球量子科技圈都得重新审视中国实力。
1970年3月潘建伟出生在浙江东阳,那是个小地方,生活简单。他从小学习成绩好,1987年考上中国科学技术大学近代物理系。
大学期间他专攻物理基础,1992年本科毕业,1995年硕士拿到手。1996年他去奥地利维也纳大学读博士,导师是安东·塞林格,那时他开始接触量子信息领域。
1999年博士毕业,继续在维也纳做博士后研究,到2001年回国,任中国科学技术大学教授。从那时起,他组建实验室,专注量子光学和量子信息。
2003年他正式投入量子通信研究,带领团队一步步推进。2005年他加入九三学社,同年担任合肥微尺度物质科学国家实验室量子物理与量子信息研究部主任。
团队规模逐渐扩大,2011年他当选中国科学院院士,那时他41岁,是当时最年轻的院士。2013年他任中国科学技术大学副校长,2015年升为常务副校长。
这些年他推动多项国家项目,团队成果包括墨子号量子卫星和京沪干线。2024年他当选英国皇家学会外籍院士,2025年团队在高阶非平衡拓扑相探测上取得进展。
潘建伟回国后,实验室从简陋起步,他和同事们逐步引进设备,开展实验。早期工作聚焦量子纠缠分发,那时全球都在探索量子通信的安全性。
他团队在2003年后积累经验,逐步解决信号衰减问题。2016年墨子号发射成功,实现千公里级量子密钥分发。2017年京沪干线开通,连接北京和上海,提供实际量子通信服务。这些成果让中国在量子通信领域站稳脚跟。
潘建伟强调自主研发,团队使用国产设备,避免外部依赖。2025年美国限制量子科技投资,但这没影响进展,本源量子悟空超导量子计算机向133个国家提供服务,包括美国和日本。他的领导风格注重团队协作,成果频出,显示出长期投入的价值。
2026年2月,中国科学技术大学潘建伟团队公布成果,在可扩展量子网络上取得突破。他们首次构建出可扩展量子中继的基本模块,这直接解决量子信号远距离传输的损耗问题。
量子通信利用量子力学原理,确保信息安全,但信号在光纤中衰减快,通常限在几十到一百公里。传统放大不行,因为量子态复制会导致坍缩。量子中继像接力棒,通过中间节点传递信号,但过去纠缠寿命只有400毫秒,而建立连接需450毫秒,时间不匹配。
团队用囚禁离子技术,将单个离子固定在电磁场中,延长纠缠寿命到550毫秒,超过建立时间。这150毫秒差距在量子尺度上是巨大飞跃,让中继可行。
团队还实现单原子节点间远距离高保真纠缠,使用两个铷原子,在100公里光纤上纠缠保真度达90%以上,比国际同类成果优异。信号损耗比美国同期低三分之一。他们在11公里链路完成有限数据安全性分析,传输距离提升3000倍;在100公里演示密钥生成可行性,提升两个数量级。
另一成果是用微纳卫星完成中国到南非12900公里星地量子密钥分发,成本仅墨子号二十分之一。卫星体积小,发射简单,却实现图像加密传输。团队合作包括济南量子技术研究院、上海微系统所、香港大学、清华大学、新加坡国立大学、加拿大滑铁卢大学。
整个过程靠自主设备,从存储器到纠缠系统,全是国产。这证明中国在中继技术上领先,路线可大规模组网,而欧盟美国方案限点对点或依赖贵设备。
量子中继模块像积木,可串联扩展,实现任意距离网络。过去全球卡在存储时间短,现在中国团队第一个做到足够长且高保真。器件无关量子密钥分发确保即使设备有问题,协议仍安全。
这在百公里级实现,推进实用化。团队从2003年起深耕,经历无数迭代,终于在2026年开花结果。这不只是技术点,而是为量子互联网铺路。
量子网络赛道上,全球投入重金。欧盟量子旗舰计划投10亿欧元,美国写进国家战略,拉日本英国联盟。日2025年本东芝实现253公里传输,德国250公里级。但这些多限点对点,无法组网。
美国押注直接远距离,2025年芝加哥大学称2000公里,但停理论阶段。欧盟主攻纯纠缠分发,损耗难解。中国中继路线唯一证明可组网,这次突破走通了。
2025年美国限制对华投资,将本源量子列入实体清单,但没挡住进展。悟空量子计算机服务全球,用户包括俄罗斯日本。这项技术自主性强,从器件到系统国产。
国际上,中国从跟跑到领跑,积累二十年。潘建伟团队布局清晰,从墨子号到九章量子计算机,再到中继。竞争远未结束,美国欧盟日本调整策略加大投入,但中国在量子网络方向占主动。
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