量子中继器是一种基于量子纠缠原理实现远距离量子信息传输的核心设备，其主要功能是在两个相距较远的量子节点之间建立可靠的纠缠通道。与传统光通信中继器不同，量子中继器无法直接放大或复制量子态，而是通过分段纠缠分发、纠缠交换、纠缠纯化及量子存储等技术手段，克服光纤中光子指数衰减带来的传输限制。
技术方面，量子中继器依赖于高保真度的量子存储器、高效纠缠光源、低损耗波长转换模块以及精准的纠缠操控能力。近年来，中国科学技术大学潘建伟团队在该领域取得多项突破：2023年成功在两个由50公里光纤连接的量子存储器间实现纠缠；同年6月，郭光灿团队首次演示多模式吸收型固态量子中继架构，验证了可预报纠缠的可行性。关键技术指标如存储保真度已达99.9%，光存储寿命突破1小时，并通过自主研发的周期极化铌酸锂波导将存储器波长转换至通信波段，使传输效率提升16个数量级。这些研究进展显著推动了从实验室原理验证向实用化部署的过渡。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年全球及中国量子中继器行业研究及十五五规划分析报告》显示，量子中继器技术被视为突破点对点量子密钥分发（QKD）容量PLOB极限的关键路径，广泛应用于长距离量子通信、量子网络构建以及未来量子互联网基础设施建设，在金融安全通信、国防保密、远程医疗等领域展现出巨大应用潜力。当前，全球对安全通信和抗量子计算攻击的加密体系需求激增，驱动量子中继器研发加速。各国政府纷纷将量子通信纳入国家战略，如中国的“量子信息科学国家实验室”、欧盟的“量子旗舰计划”、美国的《国家量子倡议法案》等，均对量子中继技术给予重点支持。
竞争格局方面，中国处于全球领先地位，依托中科大、清华、中科院等机构形成完整技术链条，并已开展城域与城际量子网络试点。欧美则以IBM、Google、Toshiba、QuTech等企业和研究机构为核心，聚焦集成化量子中继芯片、混合量子系统等方向。日本NTT、韩国ETRI也在积极推进相关实验平台建设。尽管目前尚无商业化产品大规模落地，但专利布局与标准制定已悄然展开，国际竞争正从基础研究转向工程化与产业化阶段。
新思界
产业分析人员认为，量子中继器不仅是实现“量子互联网”的核心组件，更将推动量子计算、分布式量子传感等前沿领域的协同发展。随着量子存储性能持续优化、中继节点集成度提高以及量子网络协议标准化推进，预计到2030年前后，基于多级量子中继的洲际量子通信网络有望初步成型。
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