被外国科学家们“觊觎”的量子通讯，我们成长到了什么阶段？_头条

5G的硝烟还没散去，甚至大部分人到现在还没体验过5G。量子通信又登上全球竞技台，在全球物理学家还没搞清楚量子力学的时候，我们已经发射了全球第一个量子卫星墨子号。在量子领域我们做到了独步全球，让很多西方物理学家求分享，感慨自己国家为什么不发展量子通讯

那这个量子通讯到底是什么？

为什么我们身边没感受到，难不成是一个鸡肋的噱头，今天就来解密中国领先的量子通讯。

所谓量子，在物理学就是一个单位，即不能再分割的最小单位，由德国物理学家M·普朗克发现，普朗克是量子力学开创者。和爱因斯坦并称为20世纪最伟大的物理学家，并且比爱因斯坦要早，给了爱因斯坦很多灵感，也算是神人一个。

普朗克发现能其实是不连续的，而是由若干个部分组成，量子就是基本单位，光的量子就叫做光子。例如一束激光，能量就是光子的整数倍这个倍数就是频率，牛顿经典力学无法解释微观的物理现象，但是量子力学可以，当然并不是说宏观就是牛顿力学微观就是量子，而是世界的本质就是量子的。

但是在微观领域，人们更容易感受到量子的存在。牛顿的经典力学在量子物理学家眼里，就是量子在宏观世界的一种近似值。方便计算，例如宏观的超导超流半导体都是经典的量子现象，因此想要引领未来的科技，量子力学是目前新的大门，要了解量子通信，还得继续深挖一下这个量子纠缠。

量子理论最有意思的地方就是量子纠缠，一个量子发生状态上的改变，无论多近还是多远，都会有一个相同的量子发生同样状态的改变。被爱因斯坦称为鬼魅般的超距相互作用。因为量子纠缠违反了相对论中对于信息传递所设定的速度极限。无限远的距离都可以产生联系，但是光速又是有上限的。

目前对于量子纠缠最简单易懂的解释是，一个封闭箱子内有两个电子A B，电子的状态，可能上旋，可能下旋，所以纸箱内有四种情况。AB都上旋 AB都下旋，A上B下 A下B上，但是电子有一个特性，一旦距离足够近就会产生叠加，变成相反的状态。如果A是上旋，那么B就会变成下旋，此后无论分得多远都是这样。如果你不观测，那么A和B谁上旋谁下旋都不好说，这就是纠缠。如果A或者B的一方被观测到状态，那么纠缠打破，成为独立的两个电子。

这里很多人认为这样就能实现超远距离瞬间通讯，不好意思，目前的量子通讯还得依靠普通通讯手段，传递制备的纠缠光子。所以没办法做到超光速体验，因为在千里之外手握B电子的人，看到的B可能是上旋可能是下旋。没办法由A进行控制，所以实现不了信息传输，当下量子通讯的意义就是对信息进行加密，对于很多行业来说，保密比快更重要。

关于量子通讯如何实现保密通讯

上世纪末期很多科学都在为了证明量子纠缠。而不懈努力，但是大部分实验都是漏洞百出，没办法证明，但是这些科学下的实验都为量子通讯打下了基础，量子密码学蓬勃发展。

1995年量子纠缠通讯在欧洲被实践成功，全球量子通讯竞赛开始，在国外科学家理论研究的技术上，中国科学家接过量子应用的大旗，中国科学家发现，光子在光纤中，无法放大量子通讯讯号，但是在真空中光线传播不受限制。所以需要一颗中转卫星。

2016年8月份，在酒泉卫星发射中心，长征二号丁运载火箭将墨子号量子卫星送上了太空，至于为什么叫墨子号。因为墨子是第一个提出光是沿直线传播的人，墨子号卫星就可以当成一个放大版的量子纠缠实验。实验距离达到了1200公里并且获得通讯成功。也就是说两个间隔1200公里的量子实现了互动，首条量子通信骨干网络京沪干线，也已经实现了6点间的洲际量子通信视频会议。除了在中国本土东南西北设置了四个地面接收站，并且在维也纳和格拉茨设置了地面站，和海外科学家分享实验成果。

要说量子通讯和传统通讯有什么不同，那就是量子通讯有着绝对的信息安全，因为量子除了具有不可分割性，还具有不可克隆性。简单点说，就是窃取一个信息，肯定要先复制它。但是量子通讯一旦被干扰，就会改变状态，也就是坍塌，双方的人就知道自己的通讯被监听了，例如利用量子纠缠制备秘钥，一旦这个秘钥被监听，那原来的密钥宣布失效。信息传出方自然不会用这套秘钥制定密文发送，所以窃取信息变得毫无意义。目前的物理学家已经从数学逻辑上，验证了量子通讯具有绝对的保密性。其中量子密钥分发生成量子密码，可以和二进制兼容，这也就为量子通讯的应用打开了大门。

所以中国拥有在轨运行的量子卫星，并且展开了星地纠缠实验。意味着中国在量子通讯领域已经走在了世界前列。而很多科技大国，在量子通讯领域基本还处于停滞阶段，将会在未来能源、军事、金融领域的信息安全差人一等。而墨子号实验，正式摆脱这种风险。对于民生而言，构建天地一体的通讯网络，更有有利于互联网、导航、新型货币的安全应用。