近日，通過遠程量子狀態傳輸建設量子網絡被視為大規模量子信息處理的關鍵環節。以此為基礎，廣域量子密鑰分配、分布式量子計算和量子傳感器成為未來“量子互聯網”的核心組成部分。

現有的單光子傳輸量子密鑰網絡已經相對成熟。為了拓展到分布式量子計算和量子傳感器等領域，我們需要借助量子中繼技術在長達數十公里內的遠距量子存儲器之間建立糾纏，隨后通過廣域量子隱形傳態連接這些節點。

中國科技大學的科學家們首次成功地使用單個光子干涉在獨立存儲節點之間建立糾纏，并在此基礎上構建了全球首個基于糾纏的城域三節點量子網絡。這個網絡能夠在任意兩個量子存儲器節點之間建立糾纏。

據官方報道，這項研究將現實中的量子糾纏網絡距離從過去的幾十米大幅提高到了幾十公里，為后續開展盲量子計算、分布式量子計算、量子增強長基線干涉等量子網絡應用提供了堅實的科學和技術支持。

相關研究成果已于5 月 15 日在國際學術期刊《自然》雜志上發表（DOI:10.1038/s41586-024-07308-0）。同時，《自然》雜志還在同期刊登了美國哈佛大學 Lukin 團隊的相關實驗進展，他們首次在 SiV 色心體系實現了雙節點遠距離糾纏。相較之下，中國科大的研究在糾纏效率上具有顯著優勢，比哈佛大學的工作高出兩個數量級以上。