刘华颖 田晓慧 范鹏飞 龚彦晓 谢臻达 祝世宁

量子信息能实现很多经典信息无法实现的功能，日益得到广泛的重视，上升为国家战略之一。量子信息的实用化有赖于量子信息的产生、调控和传输，与经典信息网络类似，这需要量子网络的构建和覆盖。

近年来，量子网络研究得到了长足发展，我国科学家已成功验证了基于光纤和卫星的两种光量子链路，多条基于光纤的地基光量子链路构建完成，并逐渐走向实用，基于卫星的天基量子链路也在实验和运行之中[1]。

然而，光纤固有传输损耗限制了基于光纤的量子链路远距离传输，且链路覆盖范围受限于光纤网络的铺建；卫星虽然能实现远距离传输，但是由于固定轨道的约束，单颗卫星只能在有限时间内和固定的地面基站建立连接，链路工作时间受到限制，并且由于量子链路点对点的特性，要完成全时段和全球覆盖，需要庞大的卫星资源，仅仅依靠光纤和卫星量子链路不能满足未来量子网络构建的全部需求。

在经典信息网络中，人们通过光纤将光信号从发射端引导到光纤链路的另一端，再继续传递到下一条光纤链路中，如此反复级联，实现远距離的网络互联，构成全球组网的骨干，然后通过移动设备如手机连接到公共网络上构建移动网络，通过无线通信技术访问互联网，广泛、灵活覆盖终端用户。但量子网络的构建不能克隆经典网络技术，这是由于量子态不可复制，无法像经典信息那样，将信息复制为多个副本并向四面八方广播式传输，实现同时传输到多个移动终端节点。……