大話量子通信（贈書福利又來啦~）
問：“聽說你是搞量子通信的，我知道什么是通信，但什么是量子呢？”
答：“量子是物理量的最小單元，多數情況下由基本粒子攜帶?！?/span>
追問：“量子通信就是說拿量子來通信嗎？”
答：“不完全是，嚴格地說是利用量子力學的一些原理來通信?！?/span>
再追問：“什么是量子力學呀？遇事不決那個嗎？”
答：“這個就說來話長了……”
每一位量子通信的從業(yè)者，面對親朋好友的提問時，都難免要解釋一遍什么是量子力學。
的確，作為物理學專業(yè)最重要的一門課（可去掉之一），量子力學幾乎主宰了整個現代物理學，也顛覆了人類的世界觀。如同宇宙撥開了經典力學的外衣，看到了量子力學這個神秘的本來面目。
量子力學離普通人是那么遙遠，鮮有人會主動去學習這門物理學專業(yè)的課程（不自量力=不要自學量子力學）。
量子力學又是離普通人那么近，當今世界一切電子產品都源自于量子力學催生出來的信息技術。
所以，與其上來就科普量子通信，不如先講清楚量子力學的來龍去脈。如果再弄得你一頭霧水，至少你會知道霧水是從哪里來的。
量子力學深刻地顛覆了物理學家的世界觀，這可以從兩個方面來闡述：
第一個方面就是存在量子疊加態(tài)，這是在人類日常的世界觀中無法想象的狀態(tài)。人類世界觀的形成離不開自己的感官，那么感官看到的物體狀態(tài)，丁是丁卯是卯，說一不二。經典力學為什么容易理解？就是因為它掌控著宏觀世界，完全符合人類的感官常識，讓人類看得見摸得著。
但量子力學掌控的是微觀世界。當我們看到一個基本粒子的時候，它就不是一個小顆粒了，而是一個量子化的波，它其實無處不在，即同時存在各個地方， 這稱為波函數。這就是量子疊加態(tài)的一種表現，即波函數是坐標空間本征態(tài)的 一種疊加。
所以，當我說“一個基本粒子的大小是一個無限小的點，但是它同時存在于整個空間”時，聽起來是多么不可思議。但是，量子力學卻告訴我們這是基本粒子真正的性質。
在量子力學中，位置的疊加已經很不可思議了，而其他如動量的疊加、能量的疊加，更比比皆是。而“量子糾纏”就是量子疊加的一種，是兩個或兩個以上粒子組成的一種量子疊加態(tài)。當你明白了量子疊加態(tài)的存在，就不會對量子糾纏這種“遙遠地點之間的詭異互動”感到不可思議了。
物理學家依靠量子力學原理，在20世紀50年代到70年代間陸續(xù)發(fā)明了半導體晶體管、激光器、集成電路、磁盤、光纖等技術。以此為基礎，20世紀80年代以來陸續(xù)誕生了個人電腦、手機、互聯(lián)網等偉大發(fā)明，將人類文明徹底帶入了信息時代。
量子力學催生了當今世界信息技術的方方面面，徹底改變了人類的生活。
如今以量子通信和量子計算機為代表，出現了新一代的量子信息技術，它作為現代信息技術的繼承者，將更深入地應用量子力學原理引領信息技術的發(fā)展，也將再一次改變我們的生活。
量子通信作為量子信息技術的排頭兵，讓我們提前觸摸到了第二次信息革命的脈搏。什么是量子通信？量子通信分為哪幾個方向？量子通信產業(yè)化做到了什么程度？“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星做了哪些人類首次的太空量子通信實驗？我將一一道來。
量子通信不應該簡單地從字面意思理解為通過量子來通信，它的真實含義更廣泛，是利用量子力學原理對量子態(tài)進行操控，在兩個地點之間進行信息交互，可以完成經典通信所不能完成的任務。
量子通信按照應用場景和所傳輸的比特類型可分為“量子密鑰分發(fā)”和“量子隱形傳態(tài)”兩個方向。
其中，“量子密鑰分發(fā)”可以通過對量子態(tài)的傳輸和測量，為經典比特傳輸（我們最常用的數字通信）建立牢不可破的量子密碼，是為經典信息做加密服務的量子通信。目前，以量子密鑰分發(fā)為基礎的量子保密通信已經步入產業(yè)化階段，開始保護我們的信息安全。
而“量子隱形傳態(tài)”，利用量子糾纏來傳輸量子比特，是服務量子計算機終端的量子通信，將應用于未來量子計算之間的量子互聯(lián)網。
“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星完成了多個人類首次的太空量子通信實驗，包括星地量子糾纏分發(fā)、星地高速量子密鑰分發(fā)、地星量子隱形傳態(tài)、引力誘導量子糾纏退相干實驗檢驗等，距離都超過了一千公里。
量子通信不實用嗎？量子通信很脆弱嗎？只有中國搞量子通信嗎？量子通信會取代現有的通信嗎？關于這些疑問和爭論，下面這本書有詳細的解答——
大話量子通信
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