“嗖”地一声，整个人被传送到千里以外;远隔千里，毫无延迟地迅速通信;很多千年无解数学难点分分钟内得到破解……
搭上政协会议的东风，“量子”火了一把。
据新华网报道，政协委员、中科大副校长潘建伟透露，中国正在北京与上海之间加紧建设世界最长量子保密通信骨干互联网工程——“京沪干线”，并推行策略性先导科技专项“量子科学实验卫星”工程。
一石激起千层浪，大家的好奇心和想象力被激起，甚至出现了“瞬间传送”、“超光速”等“激动人心”的展望。
不过，事实会让不少人失望。是不是可以达成“超光速”传播和“瞬间传送”，现在学术界还存在争议，相当长的一段时间内还只不过幻想。
那样，到底走近大家的“量子”能干什么呢?
量子再引人注目
量子上一次引发大家的常见关注，是在2012年。2012年诺贝尔物理学奖授与了法国物理学家塞尔日·阿罗什(SergeHaroche)和美国物理学家戴维·瓦恩兰(DavidJ.Wineland)。随后，诺尔马克讲解了“突破性的实验办法使得测量和操纵单个量子系统成为可能”的获奖理由。
量子到底有什么奇妙之处呢?
量子此次被关注，是量子纠缠的奇妙特质。量子纠缠，是指成对出现的量子之间的“心想法应”。假如强行将两者拆散，两者状况依旧是不确定的，但通过外面观测其中一个，将它参数固定，另一个会“感应”到这一变化，也固定下来。就像装在黑袋子里的两个小球，时时刻刻都在红绿两种颜色中变化，但你从黑袋子里掏出一个小球，发现它是红色的，那样另一个小球就会自动变成绿色。这种特质就是量子通信的基础。
在量子这一范围，中国学术界，特别是潘建伟领导的研究小组，是不可忽略的一股力量。
据媒体报道，2004年,中科大潘建伟、彭承志等研究职员开始探索在自由空间达成更远距离的量子通信。2005年，该小组在合肥创造了13公里的自由空间双向量子纠缠分发世界纪录，同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性。2007年开始,中国科大—清华大学联合小组在北京八达岭与河北怀来之间架设长达16公里的自由空间量子信道，最后在2009年成功达成了世界上最远距离的量子态隐形传输，证实了量子态隐形传输穿越大方层的可行性。2010年，该联合小组成功达成了当时世界上最远距离的量子态隐形传输，16公里的传输距离比原世界纪录提升了20多倍。
到今年为止，这类突破更多是在学术界引起反响。而潘建伟所透露出来的信息，叫人们好像感到“量子”已经来到大家身边。
不过，量子到底能给大家带来什么，不少人仍然迷茫不清。
量子通信：安全性提高更为明显
量子纠缠并不受光速的影响，这让不少人期望通过量子通信解决通信延迟问题。
打过越洋电话的人，假如比较敏锐，会知道通话过程中些微的延迟。这种延迟更多是因为途经的各种路由设施所导致。但事实上，现阶段还不可以达成。
量子通信，是将处于量子纠缠状况的一对量子置于两地，在一地通过观测等方法确定量子状况之后，另一地会同时发现量子状况的变化。即便两个量子远隔几光年，这种“心想法应”不需要时间。那样，量子通信是不是能突破延迟的限制呢?
这一目的现在还不可以达成。单是量子状况的改变，并不可以确定信息的内容，还需要了解另一端的观测方法，才能反推出信息的内容。因而，需要用常规通信方法将“观测方法”发送给收信方。
打个比方，量子就像一个带有自毁装置的密码箱，密码箱用飞机送到你手里，你收到了箱子却看不到箱子里的内容，需要要等待只可以用火车送过来的密码。那样，你看到信息的速度依旧受限于火车而不是飞机。这就限制了“超光速”传递信息的可能性。
那样，量子通信有哪些好处在哪儿?
最大有哪些好处就是更高的安全性。因为对量子的任何外面扰动都会使其状况发生变化，而其“心想法应”又无需传送过程，因而，在发送量子过程中、确定量子状况过程中，都没办法通过外力“监听”，即便“监听”，也会立刻被通信者发现。就像你的密码箱，假如其他人接触就会自毁，你会立刻发现;假如其他人不接触密码箱，截获了密码依旧没办法得知箱子中的内容。
现在，每个国家都在尝试量子通信。1997年，科学家初次用一对纠缠光子达成了量子信息传输。潘建伟曾在一次公开讲话中介绍到，国际上不少科研小组都在量子通信方面进行研究，2007年，美国的小组和中国的小组都借助光线达到100公里、200公里的传输距离。2008年，国内在合肥开始构建全量子通信的互联网，当时欧洲也在尝试构建如此的互联网;2010年，日本也构建了量子通信互联网。潘建伟透露，2016年，国内的第一颗量子通信卫星将升空。
其次，潘建伟还提到，量子通信不只能传输信息，因为其携带的信息完整，可以异地复制原子的状况，很多的原子状况传递，就能复制出一个相同的物体。他打比如，等于在异地忘了带钥匙，让远方的同事发送过来钥匙的模型，就能在异地复制出一把完全相同的钥匙。2010年，中科大—清华大学联合小组成功达成了当时世界上最远距离的量子态隐形传输，传输距离达16公里。
不过，现在的技术水平一次可以复制的原子还极少。因为一把钥匙蕴含的原子数目过于巨大，全部信息的传递需要以万年计算的单位来完成，对真实物体的传送或者说复制，短期内尚不可以达成。
量子计算：破解宇宙的奥秘
与量子传输相同，量子计算也是现在研究者们不断探索的范围。
量子计算机中的每一个数据由不同粒子的量子状况决定，所以计算时使用的量子数据位在同一时间内可以呈现出多种状况——既能够是1也可以是0，传统计算机在运算中使用的传统数据位在特定时间内只能代表一个状况——1或者0。这使得，传统计算机操作一个n位数据的同时，量子计算机可以操作2的n次方量级的数据。这有点像那个知名的故事：一个国王要赏赐国际象棋的创造者，创造者提出，要在棋盘第一格放置1粒小麦，第二格放置2粒，依此类推，放满64格棋盘。一个64位量子计算机与传统计算机的计算能力，理论极限正如棋盘与麦粒总数的比较。
量子计算机的惊人潜力也吸引了海量参与者。Google和NASA(美国国家航空航天局)一块，对由D-Wave制造的量子计算机进行了联合投资。在可商用的量子计算机前进路径上，总部坐落于加拿大的D-Wave公司虽然饱受质疑，却是走得最快的一个。据报道，其成功售出2台D-Wave2计算机，单台价值超越1000万USD。
2013年，AmherstCollege的计算机科学家进行了一次量子计算机与普通电脑之间的较量。实验室用的量子计算机正是D-Wave2，包括439个量子位。D-Wave的芯片运转时需要被冷却到接近绝对零度的温度(0.02K,-273.13C)，同时因为量子位的不确定性，每个计算都需要进行上千次以确保其精准性。结果表明，D-Wave的硬件异常强大，比普通的软件计算速度快4000倍，不过其价格是其对手的6666倍。另外，其在某些项目中表现突出，甚至能达到10000倍，而在某些项目中与传统计算机相差不大。
一位科学界人士向记者表示，在某些算法上，量子计算机带来的提高是“非线性”的，正如棋盘和麦粒的故事;而在某些算法中，量子计算机没这么突出的表现。“不过，其仍然会有线性提高，比如几百或上千倍，但没办法达到几十万倍的惊人速度。”
叫人担心的是，在量子计算机可以“非线性提高”的某些算法中，有的会动摇现在数据世界的根基。比如，对质因数的分解。
2012年，加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)的一组研究职员宣布其已经设计并制造出一台量子处置器，可以将一个合数，如15——分解成其质因子，3和5。
研究者埃里克·卢塞罗(ErikLucero)称，大数质因子分解是互联网安全协议的核心，如最容易见到的RSA加密。他说道：“任何时候你发送一个安全的传输数据——如你的信用卡信息，你所依靠的安全性都基于一个事实，即确实非常难找到大数的质因子。”
他进一步讲解说，借助传统计算机和广为人知的经典算法对RSA实验室公布的最大的数(包括超越600个十进制位数)进行质因子分解，需要的时间长达几百亿年，比宇宙的年龄还长。但量子计算机可以将用时缩减到几十分钟。“量子计算机解决这个问题比传统计算机快得多，用时相差15个数目级。”卢塞罗称，“这将产生极为广泛的影响。量子计算机将从多方面颠覆游戏规则，其中势必包含计算机安全。”
不过，量子计算机带来的将来更为吸引人。大家都知道，计算机技术在解决不少数学难点的过程中功不可没，而科学家也期望量子计算机可以解决更多数学难点。这类又将改变大家的生活。
现在，量子计算机给大家的印象不过像一个玩具，只不过口中的谈资，但在不久的以后，它将引领计算机世界的时尚。
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