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单光子作为飞行量子比特，是构建量子互联网中分布式纠缠的首选载体。量子中继器中的量子存储器对于克服传输损耗、提升量子通信速率至关重要。多模式存储器更能显著提升信道容量。然而，如何构建并评估一种同时优化多项性能指标的实用化量子存储器面临两大挑战。本研究创新性地引入量子互连速率这一综合评价指标，并成功研制出同时满足三大核心指标的高性能量子存储器：大容量多模式存储、高效率和超高保真度。该存储器在11维空间模式上实现了超过80%的均匀效率及99%以上的量子比特存储保真度，可高效存储高维量子态。基于这些性能指标测算，该方案能在1000公里中继链路上实现每分钟3.56比特量子信息的分布式传输，为可扩展量子互连及量子网络提供了切实可行的技术路径。