说到量子，大家肯定会想到量子力学，这是很多物理学专业学生的一道坎，好多人被它难倒了。有人觉得量子力学虚无缥缈。但是，我国的科学家通过量子通信距离的一次又一次突破证明了它是可行的。

从2016年我国成功发射世界第一颗量子实验卫星“墨子号”到2017年我国建成世界首条量子保密通信干线“京沪干线”，而如今又突破了100公里量子直接通信距离。

量子通信真的比普通通信技术香吗？

想要知道这个，必须得先知道量子通信是个什么东西。量子通讯不是以速度快而得名。而是以它不可分割、不可克隆的安全性而受到各国的青睐。它原则上是无条件安全的通信技术。

量子通信

普通的通信技术如何加密的的呢？现有的加密技术基本上都是通过复杂计算的不断堆叠来加强的，但是，像这些凡是可以通过计算得到准确值的加密的技术都是可以通过超强的计算破解的。随着人类超级计算机的不断发展，这些加密技术可能就会被秒解。

量子通信却不一样。它是通过量子纠缠来实现的。

量子纠缠

简单来说，就是两个相距甚远的微观物体，一个改变状态，另外一个也会随着改变，仿佛这二者之间是通过了某种神秘渠道得以紧密相连，瞬间共享它们的物理状态。这种联系就是量子纠缠，伟大的物理学家爱因斯坦曾将其称为“幽灵般的超距作用”。可见它是有多么不可思议！

但是量子还有另外一些特性，它是不可分割不可复制的。这就注定传输出去的量子密码无法被破译。这就是各国争相去追逐的原因。

实现量子通信需要啃下哪些硬骨头哪些？

量子作为最小的物理量，制备起来是很困难的。举例来讲，生活中一个普通的节能灯，在它发光的过程当中，每秒钟辐射出的光量子个数可达10²¹个，我们想要实现单个光量子的制备，就如同在这10²¹个光量子发射出来的瞬间捕捉到其中的某一个。可想而知有多难！

光量子损耗、也是一个亟待解决的难题，因为比如光量子数在光纤里每传输约15公里就会损失一半，200公里后只剩万分之一。所以要想实现远距离传输损耗很大问题必须解决。

我国的量子通信发展之路

我们是如何把梦想照进现实的呢？师从量子力学世界级大师塞林格的潘建伟建立了人类历史上第一个量子通信在实验室，当时的量子纠缠的传输距离仅为32厘米，2004年世界厉害的奥地利物理学家利用多瑙河底的光纤信道将量子态隐形传输距离提高至600米。

而现在我们的京沪干线已经能够实现千公里级别。中国的量子技术发展之路非常迅猛！

①全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射成功；

②世界首条量子保密通信网络“京沪干线”；

③全球首台超越早期经典计算机的光量子计算机；

④全球首次实现18个光量子比特纠缠；

⑤制备出12个超导比特的量子多体纠缠态。

而如今又突破了100公里直接量子通信距离。

100公里量子直接通信距离对我们来说有什么意义

重点就在直接通信！无中继条件下实现城市之间的点对点量子直接通信。以前都是通过中继站点实现传输的而现在。远距离自由空间直接传输对于我们早日实现量子通信的安全运行提供了保障。距离长了之后中继站点少了，安全隐患就少一些。

所以这一次的突破可以使中国的量子技术更加放心的运行。

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