量子计算机到底如何PK超级计算机？量子通信如何通过“密钥分发”破解信息泄露？科幻电影中经常出现的“传送人”，未来又如何通过“量子隐形传态”来实现？

由中国创新创业成果交易会办公室主办，广州市科协、广州日报社、广州市全民科学素质办指导，广州市科学技术普及中心承办的“广州科普大讲坛第131讲”昨日在广交会展馆举办。本次讲座，特别邀请到中科院量子技术与应用研究中心副主任、科大国盾总裁赵勇，围绕“实用化量子通信技术”进行主题演讲。

量子是什么？

量子是现代物理的重要概念。量子是什么，我们现在究竟在研究什么？在讲座过程中，赵勇花了长达一个半小时给大家讲解这项“黑科技”的基本知识。

赵勇解释，量子是构成物质的最基本单元，是能量的最基本“携带者”。

根据物质的不同，量子也有不同的形态，比如大家已经比较熟悉的“光子”，指的就是“光的量子”，是一定频率的光的基本能量单位。量子有两个重要的特性，一是不可分割性，因为它已经是“最小单元”，另一个就是“可叠加性”。描写微观物理世界的物理理论就是量子力学。

赵勇表示，目前，在量子信息领域，科学家已经做了大量的工作，特别在应用方面，有不少成果。

赵勇介绍,这些研究和成果，主要集中在三个方面，一是量子通信，二是量子计算，三是量子探测。特别是量子通信，中国在国际上排名领先。量子通信的实现，又通过两种方式，一是量子密钥的分发，主要用于传统信息的安全传输；另一种是量子隐形传态，是传递量子状态的有效手段。

“传送人”距离现实有多远？

量子通信，由于具有理论上可证明的无条件安全等特点，成为通信保密的重要手段，也因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点。量子通信不仅可以用于军事、国防等领域的国家级保密通信，还可以用于涉及秘密数据、企业机密、包括政府金融、电信等领域和部门。

赵勇介绍，我国量子保密通信已经进入实用化和产业化阶段，围绕这一技术， “京沪干线”及“墨子号”量子卫星在应用上已经进行了有效探索。比如，京沪干线已经为银行业开展服务，与阿里巴巴等知名电商也进行了很好的合作。

赵勇表示，量子通信的基础设施将是卫星与地面一体化的广域通信网络。而国内的量子通信，在实用化方面已经形成了初步的生态，从最源头的基础创新，到基础器件和设备的研发生产，再到应用平台和运营服务，都已经形成了一个产业环境。

最后，赵勇还跟大家分享了“量子隐形传态”这一新概念。在科幻片中，我们经常会看到，将一个东西或一个人放在一个密闭空间中，过了一会，就成功把东西或人传递到另一个地方。这个到底能否实现呢？“这个过程需要量子纠缠和传统信息交互共同发挥作用，涉及到物质状态的测量与重构，以及信息的传递。”

他对照电影片段，对“隐形传态”进行了解释。这是在纽约，这个人进入到一个类似电梯的空间后，被分解成粒子。在分解过程中，要对每个粒子与事先存储在本地的纠缠粒子进行测量，测量的结果，再传到巴黎的一个密闭空间。在这个过程中完成了粒子状态的传输交换。而在巴黎的密闭空间中，将这些粒子进行了重构。

赵勇表示，这个过程不是复制，而是先摧毁，再重构。未来是否可能实现？这也是可能的，但不仅要有物理学上的突破，还要有生物学上的突破，当我们能重构人的生理结构时，在完成信息的传递这一过程后，才能进行重构。对于目前来说，还是非常遥远的。

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