量子通信领域长期面临光纤传输损耗导致量子纠缠效率指数衰减的世界性难题。
由于量子纠缠寿命短于建立时间，相邻节点难以实现确定性连接，近30年来量子中继的可扩展性始终未能突破。
中国科学技术大学研究团队通过创新长寿命囚禁离子量子存储器、高效率离子—光子接口及高保真单光子纠缠协议，首次实现550毫秒的纠缠寿命，显著超过450毫秒的纠缠建立时间，成功构建可扩展量子中继模块。
在传统量子密钥分发技术中，设备参数标定缺陷可能成为安全漏洞。
而器件无关量子密钥分发（DI-QKD）技术通过量子纠缠特性，即使设备不可信仍能确保密钥绝对安全，被国际密码学界视为终极安全通信方案。
此前该技术受限于纠缠制备效率，国际最远传输距离仅为数百米。
研究团队基于新型量子中继技术，在实现铷原子间远距离高保真纠缠基础上，将DI-QKD传输距离推至百公里量级，较国际纪录提升两个数量级。
此次突破具有三重战略意义：其一，量子中继模块的可扩展性突破，为构建跨城域量子网络扫清技术障碍；其二，百公里级DI-QKD的实现，使量子通信在金融、政务等高风险场景的应用成为可能；其三，我国继"墨子号"卫星后再次确立量子通信技术领跑地位。
据测算，该技术成熟后可使量子通信网络覆盖半径扩大10倍，建设成本降低60%以上。
从“纠缠寿命短”这一基础瓶颈的突破，到百公里器件无关密钥分发的实现，折射出原始创新与系统工程能力的叠加效应。
面向未来，量子网络不仅是一项前沿科技探索，更关乎信息安全底座的长期构建。
持续推进关键器件国产化、系统工程化与应用场景牵引，有望把实验室里的物理优势转化为网络空间更可依赖的安全能力。