王小美同學是個愛學習的可愛姑娘，特别是喜歡關注熱點新聞，每日上下班擠公共汽車，小美順手就會打開手機上看新聞的APP，看看時事、明星八卦等等，但是最近一段時間，小美同學發現，隔一小段時間，量子界就要蹦出個大新聞。
我國在酒泉用長征二号丁運載火箭成功将世界首顆量子科學實驗衛星“墨子号”發射升空……
全球首條量子通信商用幹線“滬杭幹線”(浙江段)宣告……
中國量子雷達通過測試 隐身戰機難遁形……
在蒙圈無數日之後，小美決定要好好地向她那知識淵博的學長九小州請教請教，于是，就有了下面這段關于量子通信的長長對話……
王小美
學長好，最近量子通信的概念好火啊，我聽說中國已經發射了”墨子号“量子衛星，全球首條量子通信商用幹線也在中國，感覺咱國家引領世界科技潮流的機會來了。但是，量子通信究竟是什麼？”度娘“了許久，還是沒搞明白，好高深的樣子。
九小州
高深就對了，從愛因斯坦到薛定谔，諸多大神都在量子研究中絞盡腦汁。不要說你呢，現在，許多不明就裡的人一提起量子通信，就以為是實作了什麼超光速通信的颠覆性黑科技，以後要遠距離傳輸個什麼資料都可以瞬間完成了。其實這和量子通信的真正意思相去甚遠。
什麼意思？九小州學長，你能通俗易懂的解釋下不？
量子通信其實是加密概念，而不是傳輸概念，更不是什麼超光速通信。
舉一個簡單的例子來說明吧。
假設你有兩個朋友，一個在廣州，一個在北京，你自己則在中間的上海。你們三個人事先說好，你會随機給這兩個朋友中的一個人寄一個蘋果，另一個人寄一根香蕉。
那麼當你的廣州朋友收到蘋果時，他會瞬間知道你給你的北京朋友送的是香蕉。
在你廣州朋友打開盒子看到蘋果的那一個瞬間，确實是以比光速還要快的速度獲得了關于你北京朋友收到了香蕉的這個資訊，但這個“資訊”并非實際存在的資訊，甚至接收到第一個信号還要依靠傳統的郵寄運輸模式。
聽起來是這麼回事，但是蘋果、香蕉與量子通信的概念有啥關系呢？
當然，真正的量子通信要遠比兩個水果複雜得多，但本質完全一樣，量子通信從來不是超光速傳遞資訊，而是無論采取何種方式都必須依靠經典通信技術參與，是以更無“颠覆”一說。
量子通信差別于經典通信，實質上是量子的“不可破解性”。比如上個例子中的“蘋果”和“香蕉”，可以看成是兩個糾纏起來了的量子，一個人拿到了其中一個，就可以判斷出另一個。
但如果不知道“蘋果”和“香蕉”的糾纏關系，哪怕截獲了整個蘋果，也猜不出另一方收到的是什麼水果。
在現實應用裡當然沒有兩個水果那麼簡單，“蘋果”會變成一個無窮複雜的量子，那麼能和其對應的“香蕉”，就是另一個無窮複雜的唯一量子，兩個量子就是“糾纏态”，是以量子通信裡量子的用途，最終是保密而不是傳輸。
中科院在2015年度入選國家自然科學一等獎初選的項目“多光子糾纏幹涉度量學”，就是通過理論突破将量子保密通信帶入現實應用。
聽你這麼一講是明白許多了，你上面闡述的概念就是新聞上常見的量子糾纏是吧？
是的，量子糾纏就是如果兩個相似的量子距離足夠近，就會發生糾纏，然後你把它們分開無論多遠，這兩顆量子的狀态就好像一對有心靈感應的雙胞胎一樣，一個開心，另一個也會笑，一個哭了，另一個一定也難過，這個可能是科學中最奇特的現象之一。
講了這麼多，我基本清楚了，聽說現在科學家們還在研究量子計算機，這種計算機技術速度超快，可以把現在的計算機甩到十萬八千裡之外。
量子技術在現實應用方面，一直有兩大主要分支，第一是量子通信，第二是量子計算。
這兩者聽上去也很容易混淆，但其實代表着完全不同的兩種技術路數。總體來說，中美兩國恰好是選擇了兩個不同的方向。
哦？中國和美國選擇的分别是哪個方向？
在量子通信産業化方面，中國無疑領先于美國。
量子通信的商用性主要就展現在資料保密上，比如網上銀行資料的遠端災備應用、金融機構資訊資料的采集應用、金融資訊交易應用以及銀行同城資料生産和災備應用等。
目前量子通信裡面研究的主要進展，就是把一對糾纏态量子之間的距離盡可能拉長。
比如中科大潘建偉院士團隊實作的“多自由度量子隐形傳态”研究，被評為2015年度國際實體學領域的十項重大突破之首。
那美國是要搞量子計算了？
是的，這和矽谷這幾年全力投入機器學習和人工智能的風潮有關系。
雖然量子計算的應用其實很受限，但和人工智能的核心部分卻異常比對，可能是未來真正強大的人工智能出現的基礎。
是以雖然量子通信是當之無愧的資訊安全利器，但相比起來，量子計算一旦被攻破，則可能是類似蒸汽機之于工業文明那樣的新一代科技引擎，甚至是人類文明的一大步。
原文釋出時間為：2017-12-11
本文作者：windy
本文來源：
九州量子，如需轉載請聯系原作者。