墨子号开启划时代的量子通信新篇章

量子信息是以量子物理学为基础的新一代信息科学技术。主要包含两个方面，一个是信息的传输，即量子通信。另一个是信息的处理，即量子计算。

20世纪初，普朗克、爱因斯坦、玻尔开创了量子物理学研究。随后，海森堡、薛定谔、狄拉克等物理学家建立了量子力学。从此，量子物理学沿着两条路深刻地推动着人类文明发展。一条路是“自上而下”的，即不断深入微观世界探索基本粒子。我们经常听到的“高能物理（即粒子物理）”“大统一理论”“大型强子对撞机”等就是来自这个领域。

另一条路就是“自下而上”的，就是认识身边的各种物质背后的量子力学规律，并在此基础上发展各种高新技术来改变世界。我们经常听到的“凝聚态物理”“半导体”“激光”“超导体”“纳米材料”等。这条路曾经通过半导体技术催生了第一次信息革命，使我们今天能便捷地使用各种计算机，智能手机，和互联网。但是这次信息革命是属于“经典信息”的革命。虽然我们必须用量子力学才能理解半导体和激光的本质与工作原理，我们所处理的还是经典的二进制信息（即0和1，叫作经典比特）。信息传输和计算都基于经典物理学。(www.xing528.com)

随着量子信息科学技术的诞生，这一条路逐渐发展到了一个全新的阶段，催生着第二次信息革命的出现，即属于“量子信息”的革命。信息传输和计算都将直接基于量子物理学，处理量子比特。量子通信作为排头兵，走在了这次信息革命的最前面，成为它的第一个突破点。

量子通信按照应用场景和所传输的比特类型可分为“量子密码”和“量子态传输”两个方向。其中“量子密码”使用量子态不可克隆的特性来产生二进制密码，为经典比特建立牢不可破的量子保密通信。目前量子保密通信已经步入产业化阶段，开始保护我们的信息安全；“量子态隐形传态”是利用量子纠缠来直接传输量子比特，将应用于未来量子计算之间的直接通信。