美国西北大学科研团队在量子通信领域取得重要突破，成功在商用光纤网络中实现高保真度纠缠光子传输。研究人员利用一条承担日常互联网流量的24.4公里光纤，将量子纠缠对的保真度维持在94%以上，为构建实用化量子网络奠定关键技术基础。
该成果发表于《Optica Quantum》期刊，研究团队形象地描述了实验难度："量子信号的强度相当于蚂蚁穿越大象群，但光子对仍能保持纠缠状态穿越繁忙网络。"实验采用的光纤网络具备每秒36太比特的传输能力，足以同时承载2000万个YouTube视频流，而量子信号正是在这样高负荷的通信环境中实现稳定传输。
技术实现层面，科研人员部署了名为White Rabbit的光学定时系统，该系统通过皮秒级时间同步技术，将网络两端的时间精度控制在万亿分之一秒级别。这种精确同步使得系统能够在每秒数百亿光子的背景噪声中，准确识别并匹配纠缠光子对，最终实现94.3%的纠缠保真度测量值。
量子纠缠保真度是评估量子信息完整性的核心指标，数值越接近100%表明传输过程中量子态保持越完整。此次实验结果证明，即使在高噪声的商用光纤环境中，量子信号仍能维持高度完整性，这为未来量子密钥分发、分布式量子计算等应用提供了重要技术验证。
研究团队此前已在实验室环境中完成30公里光纤量子隐形传态实验。此次成果标志着技术从实验室走向实际应用的关键跨越，资深研究员普雷姆·库马尔强调："我们已跨越纠缠分发这个主要障碍，而完整的隐形传态需要先分发纠缠再传递信息，每步都更具挑战性，但实验正在证明其可行性。"
现阶段，科研人员正筹备在城域光纤网络中开展远程节点间的完整量子隐形传态实验。这项技术若实现突破，将使量子通信从点对点连接升级为网络化应用，为构建覆盖城市的量子安全通信网络提供可能。
