中国科学技术大学科研团队传来重大突破——在安徽省合肥市成功构建“星汉二号”多模式量子中继网络，首次实现14.5公里的物质纠缠，为未来量子互联网建设提供了关键技术支撑。相关研究成果已于国际权威学术期刊《自然·光子学》在线发表，审稿人高度评价该方案解决了量子中继领域长期存在的速率与保真度矛盾难题。
量子中继技术是构建量子互联网的核心环节。由于量子信号在光纤中传输时会呈指数级衰减，传统方案需通过中间节点分段建立纠缠态。此前主流技术路线分为单光子干涉和双光子干涉两类：前者虽速率较高，但对信道相位抖动极为敏感；后者保真度优异但传输效率低下。这种速率与保真度的天然矛盾，严重制约了量子中继的实际应用。
研究团队创新性提出基于时间测量的多模式量子中继方案，通过允许光子对"错时到达"中间节点，利用精确时间差测量实现纠缠预报。该方案结合多模式量子存储技术，可按需读取任意延时的纠缠光子，成功将单光子干涉的高速率与双光子干涉的高保真度优势融为一体。实验数据显示，新系统在14.5公里传输距离下仍保持78.6%的纠缠保真度，纠缠分发速率较现有城域量子中继提升两个数量级。
项目负责人李传锋教授介绍，此次实验创造了公开报道中最远距离的物质纠缠纪录。相较于去年发布的实验室原型系统"星汉一号"，新成果在真实城市网络环境中验证了技术可行性，标志着多模式复用技术正式从理论验证迈向工程应用阶段。该系统可直接兼容现有光纤基础设施，为未来构建广域量子互联网奠定了重要技术基础。
据科研人员透露，"星汉二号"网络通过优化量子存储器布局，在合肥市实现了两个节点间的直线距离突破。实验中采用的多模式存储技术可同时处理多个纠缠光子对，这种并行处理能力显著提升了网络吞吐量。研究团队正持续优化系统性能，计划下一步将传输距离扩展至百公里量级。
