量子通訊主要是幹兩個事的：

第一個是利用量子的絕對隨機和不可克隆原理來生成一個絕對安全的金鑰，然後用這個金鑰給我們傳統通訊的資料加密，理論上可以保證通訊的絕對安全。這部分內容叫量子金鑰分發或者加量子加密，已經相對成熟，最經典的協議是BB84協議。

第二個是利用量子糾纏傳輸量子位元，透過對一對處於糾纏態的粒子做一些操作可以把量子位元（傳統位元是一個位裡非0即1，量子位元是0和1的一個疊加態，這也是量子計算機和傳統計算機差別最顯著的地方）資訊無損的從一個地方傳到另一個地方。量子糾纏是瞬間發生的，但是其中還包含經典通訊方式，所以他們整體不可超光速。這個還處在基礎研究階段，直接傳輸量子位元也被認為是未來量子計算機之間通訊的基礎。

量子通訊實際上是一種對於通訊地保密性的傳輸，是一種在理論上可以保證通訊絕對安全的一種通訊方式。。。量子通訊與

光通訊

的區別在於在通訊中用的光的強度是不同的。。。首先

光通訊

一般用的都是強光，透過偏振或相位等等的調製方式來實現的。。。而量子通訊討論的是光子級別的很弱的光（或者不能叫做光了），透過對光子態的調製（其實也是偏振和相位等等一些方法），但是主要利用了光子的特性，量子態不可克隆原理和海森堡不確定性關係。這是區別於

光通訊

的重點

量子通訊最通俗易懂的解釋是“心想事成”，量子糾纏的原理任意一個量子都可以和遙遠距離的其他量子發生互動，也就意味著量子通訊可以穿透無垠浩瀚的宇宙空間（目前水平達不到），可以感受到外星人（如果有的話）的心理活動，可以和外星人進行溝通，人類大腦意識也是一種量子活動，因此可以左右社會執行準則、方式、發展程序！如在社會劇烈動盪時人心思戰（誘發群體性事件），導致發生大規模社會變遷！

打個簡單比方，以前做地下工作(特務)，傳遞機密的時候是一對一的，只有一個上線一個下線，是不是保密性好很多呀，量子通訊實質也是這樣的，微觀量子就利用唯一對應關係的量子糾纏現象，這樣保密性可靠性就高了，潛在對手如果觀測到就會破壞已有的量子糾纏，而我方必會第一時間知道而作出反制!其實這問題興趣瞭解一下就行，因為知道的要裝糊塗，不知的也憑空亂猜，就別問了，相信中國已走在前面就是!

兩個“糾纏過”的量子，一個在地球，另一個在光線飛行140億年才能照到的宇宙邊緣。

在地球的量子隨意震動一下，宇宙邊緣的量子立即按照相同的軌跡震動一下。無論距離多遠！

牽涉到多維空間的問題，科學家猜測，這種現象應該是多重宇宙造成。

量子通訊目前是特指量子態做為資訊載體的通訊，比如光子的偏振狀態，孤粒子態。聽起來有無數種態可用，我孤陋寡聞只看到糾纏光子的偏振太可以稱為量子通訊，其他都有詐騙嫌疑。中國是個水變油，巴鐵可以橫行的地方，量子這種大家都不懂的東西可騙操作空間大，量子雷達量子光纖，量子衛星啦，騙個幾萬億不太成問題，不過科學容不得歧義，從潘建偉的變化可以知道中國科學家的悲哀，吹牛逼是為了要經費，不吹要不到，結果發展為全國吹，潘現在還敢說話嗎，他作為科學家沒有自尊和底線的嗎，至少量子通訊不是這幾十年的事情，這個世紀將會在中國或者世界出現的“”量子通訊”，我剛才說過了可以冠以量子之名的技術很多很多，但都是上個世紀美國發明的，在中國完全可以炒冷飯再騙個幾萬億。

當技術達到一定高度的時候，是不需要科普的，尤其是目前還在發展中的技術，所謂的科普專家沒有一個是在自己的學術專業有成果造詣的人，叫的最兇什麼都懂的網路大咖大家都知道有誰吧，何作庥方舟子看看他們在自己的專業上有科研成果嗎？所以網民只是爭吵互懟，不瞭解的事少說！

看了一圈，感覺還不夠通俗易懂，這裡有一則漫畫可以很好地闡述什麼是量子通訊。

目前，行內所說的“量子通訊”是指“量子金鑰分發(Quantum Key Distribution, QKD)”, QKD基於量子物理特性(即量子不可克隆原理)實現了無條件安全的金鑰分發。而目前傳統的金鑰分配方法要麼太過原始（如當面交流， 寫信等）；要麼基於計算安全(如RSA等)，雖然能夠提供大量金鑰，但僅能保證計算安全，其實很容易被突破，例如已知的WPA已經確認為不安全的金鑰演算法。

簡單而言量子通訊就是一個只有你我知道的管道，我們可以在這裡面互傳資訊但別人無法窺視。

一是目前量子通訊的本質就是量子加密技術的傳統通訊，千萬不要誤以為是依靠量子來傳遞資訊。二是說了很多年的所謂量子計算機目前全世界是中國走在最前沿，單人類目前利用量子運算的能力、水平還很遺憾告訴你：連你手上的手機都不如，僅僅為10bit 。因為量子計算機的原理完全不同於現代計算機。

人類在“量子計算機”上面的進展十分緩慢。因為他的原料是“量子”。是電子，光子，π介子，拜託！這些東西，是以光速不停地晃來晃去的。尺度超級細微，要捕捉，並且穩定的控制它們，你知道有多難。所有的“量子計算機”，都是在超低溫，臨界態下工作，又或者“愛因斯坦—波色態”等等變態的量子云狀態。這對工作環境造成了極苛刻的要求。

媒體很多不專業，我們應該對動不動就高潮的東西保持清醒的認識，多看書。最近一股“畝產萬斤”的浮誇風比比皆是，從前陣子的可燃冰，到4000公里的管道火車、再到量子等。其實這些都不是什麼新技術。國際上老早就

“量子通訊”這個專題，解析難度真心有點大。。。

它涉及到量子論、資訊理論這樣的燒腦理論，還關聯了密碼學、編碼學等一堆看著都要繞著走的複雜學科。

很多概念，光是看名字，都讓人瑟瑟發抖——

想要把這些知識都解釋清楚，實在是鴨梨山大

可是，量子通訊這幾年發展非常迅速，頻頻在各大媒體中亮相，吸引了廣泛的關注。

關注之餘，大家對它充滿了好奇和疑問，渴望對它有更深入的瞭解。

好了，廢話說了辣麼多，我們開始吧。

Part.1 什麼是量子？

讓我們把穿越時空，回到十九世紀末。

那個時代，是經典物理學的巔峰時代。以牛頓大神為代表的科學家們，在力學、熱學、光學、聲學、電磁學方面取得了突飛猛進的成就。

牛爵爺

在世人看來，整個科學體系似乎已經搭建完成，無懈可擊。

但是，隨著時間的進一步推移，科技發展又進入了新的階段。大量高精尖實驗儀器的問世，幫助人們逐漸打開了微觀世界的大門。

科學家們的研究物件，從低速物體逐漸變成了高速物體，再到音速、超音速、光速；從大型物體到小型物體，再到微觀物體。

科學家們發現，很多實驗結果都無法用經典物理學解釋，甚至和傳統的理論認知背道而馳。

最為代表的，是「邁克爾遜-莫雷實驗」和「黑體輻射」。

這兩個概念非常複雜，限於篇幅，我就不詳細解釋了。我們只需要知道，「邁克爾遜-莫雷實驗」後來催生了大名鼎鼎的“相對論”。而「黑體輻射」呢，催生了我們今天的主角——“量子論”。

1900年10月19日，為了解決黑體輻射的紫外災難，普朗克在德國物理學會上報告了關於黑體輻射的研究結果，成為量子論誕生和新物理學革命宣告開始的偉大時刻。

在同年的12月14日（歷史上也把這天認為是量子物理的誕生日），他發表了《關於正常光譜的能量分佈定律》論文，得到一個重要結論：能量是由確定數目的、彼此相等的、有限的能量包構成。

普朗克的髮際線演進過程。。。

（沒事別去學物理，真的）

一個物理量存在最小的不可分割的基本單位，則這個物理量是量子化的，並把最小單位稱為量子。

“量子化”，指其物理量的數值是離散的，而不是連續地任意取值。

例如，光是由光子組成的，光子就是光量子，就是一種量子。

而光子，就不存在半個光子、三分之一個、0.18個光子這樣的說法。

是不是有點暈？別急，我們總結一下：

量子一詞來自拉丁語quantum，意為“有多少”。量子不是具體的實體粒子。量子是能表現出某物理量特性的最小單元。量子是能量動量等物理量的最小單位。量子是不可分割的。……

不知道有沒有明白一些？　我相信不少童鞋就已經落荒而逃了。

沒明白也不用氣餒，非物理學專業的童鞋，確實很難理解量子這個概念。敢於承認自己不懂，也是很了不起的。

不管怎麼樣，大家就先記住一點——光子就是一種量子。後面我們會用到這句話。

Part.2 量子知識體系的分類

首先，我們先看一下量子資訊的學科分類。

量子資訊結合了量子力學和資訊科學的知識，屬於兩者的交叉學科。

而量子資訊又分為了量子計算和量子通訊。大家經常聽說的量子計算機，就屬於量子計算，和我們今天介紹的量子通訊有很大的區別。

量子通訊，分為“量子金鑰分發”和“量子隱形傳態”。它們的性質和原理是完全不同的。

簡單來說，“量子金鑰分發”只是利用量子的不可克隆性，對資訊進行加密，屬於解決金鑰問題。而“量子隱形傳態”是利用量子的糾纏態，來傳輸量子位元。

接下來，我們分別介紹一下它們。

Part.3 量子金鑰分發

▋ 3.1 金鑰的重要性

首先，我們先來看看一次正常的傳統加密通訊是怎麼實現的：

步驟1：A先寫好明文。

步驟2：A透過加密演算法和金鑰，對明文進行一定的數學運算，編製成密文。

步驟3：密文被傳遞給B。

步驟4：B透過解密演算法（加密演算法的逆運算）和金鑰，進行相應的“逆運算”，把密文翻譯還原成明文。

步驟5：B閱讀明文。

這種加密通訊的關鍵要素，大家都看出來了，就是金鑰。

對於第三方來說，獲得密文非常容易——如果你用無線電傳輸密文，無線電是開放的，對方很容易截獲。如果你用有線介質，通訊距離幾千公里，也很難保證每一處的安全。

以我們現在使用最多的光纖為例，它就很容易被竊取資訊：

光纖彎曲竊聽示意圖

（透過彎曲光纖，外洩部分光訊號，進行竊聽）

所以，傳遞的資訊，必須經過加密，才能保證安全。而加密使用的金鑰，非常關鍵。

當年二戰，就是因為美軍破解了日軍的金鑰，結果將山本五十六的座機擊落。英軍也是因為藉助圖靈的幫助，破解了德軍的金鑰，最終獲得戰爭優勢。

關於金鑰，最初人們使用的是密碼本，後來是密碼機，再後來就是RSA等加密演算法。

加密演算法出現時，因為人和機器的算力有限，所以破解一個演算法很慢，難度很大，時間很長。

現在，有了計算機、超級計算機，算力越來越強大，破解演算法的速度也越來越快——

RSA512演算法在1999年就被破解；RSA768在2009年被破解；MD5和SHA-1兩大密算也已告破……

在這種情況下，沒有任何金鑰是絕對安全的。再複雜的演算法，破解起來只是時間和資源的問題。

那麼，究竟怎麼樣才能實現真正的絕對安全？

資訊理論創始人，通訊科學的鼻祖，偉大的克勞德·夏農先生，總結提出了“無條件安全”的條件：

金鑰真隨機且“只使用一次” 與明文等長且按位進行二進位制異或操作

這樣的方法，理論上是不可破譯的，夏農對它進行了嚴格的理論證明。

但它也有缺點，就是需要大量的金鑰，而金鑰的更新和分配存在漏洞（存在被竊聽的可能性）！

所以，不解決金鑰分發的問題，就不可能實現無條件安全。這也導致了在夏農釋出了這一成果之後，根本沒有人能夠使用這種方式。

而量子金鑰分發，就是為了解決這個問題！

▋ 3.2 量子金鑰分發的工作原理

注意，前方高能預警！請務必跟上小棗君的思路！

1984年，IBM公司的研究人員Bennett和蒙特利爾大學的學者Brassard在印度召開的一個國際學術會議上提交了一篇論文《量子密碼學:公鑰分發和拋幣》(Quantum cryptography:Public key distribution and coin tossing)。

他們提出了BB84協議。該協議把密碼以金鑰的形式分配給資訊的收發雙方，因此也稱作“量子金鑰分發”。

具體的原理如下：

因為光子有兩個偏振方向，而且相互垂直。

所以，單光子源每次生成的單個光子，可以是這樣：

我們可以簡單選取“水平垂直”或“對角”的測量方式（我們稱之為測量基），對單光子源產生的單光子進行測量。

當測量基和光子偏振方向一致，就可以得出結果（要麼是1，要麼是0）；

當測量基和光子偏振方向偏45°，就不能得出準確的結果。

光子就會變化，偏振方向改變45°，那麼就是1或0的機率各50%。

所以，兩種測量基，對不同偏振方向光子的測量結果歸納如下：

好了，原理就是這樣。

生成一組二進位制金鑰的過程如下：

（注意！下面所說的過程，都是為了生成金鑰，不是在傳送資訊報文字身！）

傳送方（我們先稱為A），首先隨機生成一組二進位制位元（所謂的經典位元，0或1這種）。

例如：

A對每1個位元，隨機選擇測量基。

例如：

所以，傳送的偏振光子分別是（見下圖中虛框）：

接收方（我們先稱為B），收到這些光子之後，隨機選擇測量基進行測量：

例如依次選擇以下測量基：

那麼，測量結果如下（見虛線框內）：

A和B透過傳統方式（例如電話或QQ，不在乎被竊聽），對比雙方的測量基。測量基相同的，該資料保留。測量基不同的，該資料拋棄。

保留下來的資料，就是最終的金鑰。（下圖中，1001就是金鑰）

如果，存在一個竊取者（我們稱為C）。

如果C只竊聽A和B對比測量基，那C會得到這樣的資訊：

不同不同相同相同不同不同相同相同

這個對他來說，沒有任何意義。

C只能去測量A到B的光子。

注意！因為量子的不可克隆性，C沒有辦法複製光子。

C只能去搶在B之前進行測量（劫聽）。

如果C測量，他也要隨機選擇自己的測量基。

那麼，問題來了，如果C去測量剛才那一組光子，他有一半的機率和A選擇一樣的測量基（光子偏振方向無影響），還有一半的機率，會導致光子改變偏振方向（偏45°）。

如果光子的偏振方向改變，那麼B的測量準確率肯定受影響：

沒有C的情況下，A和B之間採用相同測量基的機率是50%。

所以，A和B之間拿出一小部分測量結果出來對比，有50%相同。

有C的情況下，A和C之間採用相同測量基的機率是50%。B和C之間採用相同測量基的機率是50%。

所以，A和B之間拿出一小部分測量結果出來對比，有25%相同。

由此，可以判定一定有人在竊聽。通訊停止，當前資訊作廢。

對於單個位元來說，C有25%的機率不被發現，但是現實情況絕對不止1個位元，肯定是N個數量級的位元，所以，C不被發現的機率就是25%的N次方。

稍微懂點數學，就知道這個數值的恐怖：

25%的10次方：9.5367431640625e-7

25%的20次方：9.094947017729282379150390625e-13

……

也就是C不被髮展的機率極低極低。

能理解了嗎？希望你跟上了思路，如果邏輯思維能力OK，這個過程應該是不難理解的。

總而言之，量子金鑰分發（其實叫量子金鑰協商，更為準確），使通訊雙方可以生成一串絕對保密的量子金鑰，用該金鑰給任何二進位制資訊加密，都會使加密後的二進位制資訊無法被解密，因此從根本上保證了傳輸資訊過程的安全性。

▋ 量子金鑰分發的爭議

其實，如果稍加思考，就會發現這種金鑰分發方式存在一個問題，那就是——

這個方式只能發現竊聽者，不能保證通訊的穩定性！

你想，如果竊聽者不停地竊聽，怎麼辦？A和B雖然可以隨時察覺被竊聽，但是他們所能做的，就是停止通訊啊。如果通訊停止了，那通訊的目的就達不到了啊。

所以，業內對量子通訊的爭議，很大一部分就在於此：

“如果竊聽者消失了，那麼任何密碼技術都是多餘的。”

反對者的邏輯是：

如果烏龜躲在烏龜殼裡面，它一伸出頭，鳥就啄它，那麼它只能縮回去，它再伸，鳥再啄，它就永遠沒機會吃東西，只能餓死。

支持者的邏輯是：

通訊的保密性要大於訊息的穩定性。如果確認不安全，那寧可不傳。

如果我和你說話，我發現有人偷聽，那我就不說。但是，正常情況下，我們不可能坐以待斃，我們肯定會派人去抓出竊聽者（量子通訊裡，根據計算，很容易找到竊聽點）。

對方不可能明知道會被抓，還堅持竊聽，再多的竊聽者也不夠抓的。

“通訊金鑰分發”方式的量子通訊，就是擁有隨時發現竊聽者的能力，給竊聽者以震懾，以此保衛自己的通訊安全。

如果真的是對方魚死網破，全力阻止你通訊，那麼不僅是量子通訊，任何通訊模式都是無力抵禦的（針對無線通訊的訊號干擾和壓制、針對有線通訊進行轟炸和破壞）。

世界上最可怕的，就是你的通訊被竊聽了，而你自己卻不知道。

難道不是嗎？

Part.4 量子隱形傳態

接下來，我們來說說量子通訊的另外一種方式——“量子隱形傳態”。

如果說，量子金鑰分發只是量子力學應用於經典通訊的一個小應用（加了把量子鎖），那量子隱形傳態，就是“真正”的量子通訊了。

解釋量子隱形傳態之前，我們必須先解釋兩個重要概念——“量子位元”和“量子糾纏”。

▋ 量子位元

我們目前進行資訊儲存和通訊，使用的是經典位元。

一個經典位元在特定時刻只有特定的狀態，要麼0，要麼1，所有的計算都按照經典的物理學規律進行。

但量子位元和經典位元不同。

量子資訊紮根於量子物理學，一個量子位元（qubit）就是0和1的疊加態。

相比於一個經典位元只有0和1兩個值，一個量子位元的值有無限個。直觀來看就是把0和1當成兩個向量，一個量子位元可以是0和1這兩個向量的所有可能的組合。

表示量子位元的Bloch球

Bloch球的球面，代表了一個量子位元所有可能的取值。

但是需要指出的是：一個量子位元只含有零個經典位元的資訊。

因為一個經典位元是0或1，即兩個向量。而一個量子位元只是一個向量（0和1的向量合成）。就好比一個經典位元只能取0，或者只能取1，它的資訊量是零個經典位元。

▋ 量子糾纏

量子力學中最神秘的就是疊加態，而“量子糾纏”正是多粒子的一種疊加態。

一對具有量子糾纏態的粒子，即使相隔極遠，當其中一個狀態改變時，另一個狀態也會即刻發生相應改變。

例如，糾纏態中有一種，無論兩個粒子相隔多遠，只要沒有外界干擾，當A粒子處於0態時，B粒子一定處於1態；反之，當A粒子處於1態時，B粒子一定處於0態。

是不是想到了蟲洞？

這種跨越空間的、瞬間影響雙方的“量子糾纏”，曾經被愛因斯坦稱為“鬼魅的超距作用”(spooky actionat a distance)。

愛因斯坦以此來質疑量子力學的完備性，因為這個超距作用違反了他提出的“定域性”原理，即任何空間上相互影響的速度都不能超過光速。這就是著名的“EPR佯謬”。

大神之間的較量

後來，物理學家玻姆在愛因斯坦的“定域性”原理基礎上，提出了“隱變數理論”來解釋這種超距相互作用。

不久物理學家貝爾提出了一個不等式，可以來判定量子力學和隱變數理論誰正確。如果實驗結果符合貝爾不等式，則隱變數理論勝出。如果實驗結果違反了貝爾不等式，則量子力學勝出。

但是後來一次次實驗結果都違反了貝爾不等式，即都證實了量子力學是對的，而隱變數理論是錯的。

2015年，荷蘭物理學家做的最新的無漏洞貝爾不等式測量實驗，基本宣告了愛因斯坦定域性原理的死刑。

▋ 量子隱形傳態

理解了量子糾纏，我們就可以理解“量子隱形傳態”了。

由於量子糾纏是非局域的，即兩個糾纏的粒子無論相距多遠，測量其中一個的狀態必然能同時獲得另一個粒子的狀態，這個“資訊”的獲取是不受光速限制的。於是，物理學家自然想到了是否能把這種跨越空間的糾纏態用來進行資訊傳輸。

因此，基於量子糾纏態的量子通訊便應運而生，這種利用量子糾纏態的量子通訊就是“量子隱形傳態”（quantumteleportation）。

量子隱形傳態的過程（即傳輸協議）一般分如下幾步：

（1）製備一個糾纏粒子對。將粒子1發射到A點，粒子2傳送至B點。

（2）在A點，另一個粒子3攜帶一個想要傳輸的量子位元Q。於是A點的粒子1和B點的粒子2對於粒子3一起會形成一個總的態。在A點同時測量粒子1和粒子3，得到一個測量結果。這個測量會使粒子1和粒子2的糾纏態坍縮掉，但同時粒子1和和粒子3卻糾纏到了一起。

（3）A點的一方利用經典通道（就是經典通訊方式，如電話或簡訊等）把自己的測量結果告訴B點一方。

（4）B點的一方收到A點的測量結果後，就知道了B點的粒子2處於哪個態。只要對粒子2稍做一個簡單的操作，它就會變成粒子3在測量前的狀態。也就是粒子3攜帶的量子位元無損地從A點傳輸到了B點，而粒子3本身只留在A點，並沒有到B點。

以上就是透過量子糾纏實現量子隱形傳態的方法，即透過量子糾纏把一個量子位元無損地從一個地點傳到另一個地點，這也是量子通訊目前最主要的方式。

需要注意的是，由於步驟3是經典資訊傳輸而且不可忽略，因此它限制了整個量子隱形傳態的速度，使得量子隱形傳態的資訊傳輸速度無法超過光速。

因為量子計算需要直接處理量子位元，於是“量子隱形傳態”這種直接傳的量子位元傳輸將成為未來量子計算之間的量子通訊方式，未來量子隱形傳態和量子計算機終端可以構成純粹的量子資訊傳輸和處理系統，即量子網際網路。

這也將是未來量子資訊時代最顯著的標誌。

注：上述過程描述文字直接引用了網際網路文章《獨家揭秘：量子通訊如何做到“絕對安全”？》 （張文卓 中國科學院量子資訊與量子科技前沿卓越創新中心、中國科學技術大學上海研究院）

Part.5 量子通訊的發展

好了，以上就是關於量子通訊的理論知識。

接下來，我們來說說量子通訊在行業中的發展情況。

近年來，量子通訊技術取得了長足的進展，也引發了巨大的爭議。

先看看發展：

1993年，首次提出了量子通訊（Quantum Teleportation）的概念。

1997年，首次實現了未知量子態的遠端傳輸。

2012年，首次成功實現了百公里量級的自由空間量子隱形傳態和糾纏分發。

2016年8月16日，世界第一顆量子科學實驗衛星“墨子號”成功發射。

2017年7月13日，世界首個大型商用量子通訊專網在濟南測試成功。

2017年，全球首條量子通訊“京滬幹線”建成。

……

可以說，量子通訊的發展速度非常之快。

從城域到城際，從陸地到衛星，量子通訊的實驗和落地在不斷取得進展。

提到量子通訊，肯定不可避免會提到一個人，他就是中國科學院院士潘建偉。

潘建偉院士

潘建偉長期從事量子光學、量子資訊和量子力學基礎問題檢驗等方面的研究，對量子通訊等研究有創新性貢獻，是該領域的國際著名學者。

他有關實現量子隱形傳態的研究成果入選美國《科學》雜誌“年度十大科技進展”，並同倫琴發現X射線、愛因斯坦建立相對論等影響世界的重大研究成果一起被《自然》雜誌選為“百年物理學21篇經典論文”。

正因為他，中國量子通訊研究處於世界領先的地位。他個人和團隊也因此收穫了大量的榮譽。

但是，量子理論目前仍然是一個充滿爭議的理論，量子通訊的意義和價值也一直受到某些人的質疑。量子通訊產業過度追捧，資金大量湧入，相關企業市值暴漲，市場表現得空前浮躁。潘建偉本人也一直備受爭議。有人說他騙取研究經費，也有人說他名不副實。

其實，這個世界真的能懂這個技術的人本身就不多。正因為不懂，所以人們要麼盲目相信、押寶，要麼質疑、謾罵。有些人只是眼紅或嫉妒，不懂裝懂，大潑髒水。很多人其實就是跟著起鬨，並不是真的關心這項技術。

在科學研究的歷史長河中，沒有誰是一定對的，也沒有誰是一定錯的。不管對和錯，都應該用論文和實驗來證明，而非謾罵和誹謗。

量子理論如果是錯的，那也許會帶來認知的更大突破。如果是對的，那就意味著計算技術和通訊技術的全新革命。不管怎麼樣，研究它，探索它，都是一件有意義的工作。

時間，終歸會告訴我們最終的答案。

—— 全文完 ——

我不懂量子通訊，但根據題主的意思試著回答。認為量子通訊主要是量子糾纏現象(原理)的對應性和唯一性，從而具有不可入侵性和可傳遞性。透過甲方的發射而使乙方獲得可靠的明確的資訊，而實現通訊的目的。

量子通訊指利用量子糾纏效應進行資訊傳遞的新型通訊方式。量子通訊是近20 年發展起來的新興交叉學科，是量子論和資訊理論相結合的新研究領域。量子通訊主要涉及量子密碼通訊、量子遠端傳態和量子密集編碼等，近年來這門學科已逐步從理論走向實驗，並向實用化發展。

量子密碼通訊

目前，量子通訊領域最接近實際應用的是量子密碼通訊技術。傳統的點對點保密通訊最直接的辦法是讓通訊雙方先共享一串密碼，然後以此密碼透過一次一密的加密方式對通訊內容進行加密和解密。然而，現有的經典協議不能確保通訊雙方共享密碼的安全性。例如，不存在可證實的絕對安全的秘密通道，因為竊聽者理論上總可以找到獲取資訊而又不留痕跡的方法，而合法使用者無從知曉透過秘密通道傳送的金鑰有沒有被竊聽。

單個光量子不可分割和量子不可克隆等奇特性質，為我們提供了一種新型的安全通訊方式。其基本原理是：傳送方和接收方採用單光子的狀態作為資訊載體來建立金鑰。由於單個光量子既不可複製也不可分割，且具有“一觸即潰”的特性，因此即便竊聽者能夠擷取單光子並測量其狀態，這一測量也會對光子的狀態產生擾動，從而使竊聽者被發現。

量子態隱形傳輸

量子態隱形傳輸指利用量子糾纏技術，藉助衛星網路、光纖網路等經典通道，傳輸量子態攜帶的量子資訊。通俗來講就是：將甲地的某一粒子的未知量子態，在乙地的另一粒子上還原出來。需要注意的是，量子態隱形傳輸並不能傳輸任何物質或能量，科幻小說中“隔空傳物”的設想並不能透過這一方式來實現。

1997 年，歐洲科學家在室內首次完成了量子態隱形傳輸的原理性實驗驗證。2004 年，該小組利用多瑙河底的光纖通道，成功地將量子態隱形傳輸距離提高到600 米。但由於光纖通道中的損耗和環境的干擾，量子態隱形傳輸的距離難以大幅度提高。2012 年, 中國科學家在青海湖地區實現了百千米量級的量子態隱形傳輸和量子金鑰分發，這一成果將對遠距離量子通訊的實現產生深遠影響。

量子通訊（Quantum communication）是指利用量子糾纏效應進行資訊傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是近二十年發展起來的新型交叉學科，是量子論和資訊理論相結合的新的研究領域。量子通訊主要涉及：量子密碼通訊、量子遠端傳態和量子密集編碼等，這門學科已逐步從理論走向實驗，並向實用化發展。高效安全的資訊傳輸日益受到人們的關注。基於量子力學的基本原理，量子通訊具有高效率和絕對安全等特點，並因此成為國際上量子物理和資訊科學的研究熱點。

量子通訊（Quantum Teleportation）是指利用量子糾纏效應進行資訊傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是20世紀80年代開始發展起來的新型交叉學科，是量子論和資訊理論相結合的新的研究領域。量子通訊主要涉及：量子密碼通訊、量子遠端傳態和量子密集編碼等，21世紀初，這門學科已逐步從理論走向實驗，並向實用化發展。

1 什麼是量子

一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位，則這個物理量是量子化的，並把最小單位稱為量子。量子英文名稱量子一詞來自拉丁語quantus，意為“有多少”，代表“相當數量的某物質”。在物理學中常用到量子的概念，指一個不可分割的基本個體。例如，“光的量子”（光子）是一定頻率的光的基本能量單位。而延伸出的量子力學、量子光學等成為不同的專業研究領域。其基本概念為所有的有形性質是“可量子化的”。“量子化”指其物理量的數值是離散的，而不是連續地任意取值。例如，在原子中，電子的能量是可量子化的。這決定了原子的穩定性和發射光譜等一般問題。絕大多數物理學家將量子力學視為了解和描述自然的的基本理論。

通俗地說，量子是能表現出某物質或物理量特性的最小單元。

2 什麼是量子糾纏

以雙粒子為例，一個粒子A可以處於某個物理量的疊加態，用一個量子位元來表示，同時另一個粒子B也可以處於疊加態。當兩個粒子發生糾纏，就會形成一個雙粒子的疊加態，即糾纏態。例如有一種糾纏態就是無論兩個粒子相隔多遠，只要沒有外界干擾，當A粒子處於0態時，B粒子一定處於1態；反之，當A粒子處於1態時，B粒子一定處於0態。

　用薛定諤的貓做比喻，就是A和B兩隻貓如果形成上面的糾纏態：

無論兩隻貓相距多遠，即便在宇宙的兩端，當A貓是“死”的時候，B貓必然是“活”；當A貓是“活”的時候，B貓一定是“死”(當然真實的情況是貓這種宏觀物體不可能把量子糾纏維持這麼長時間，幾億億億億分之一秒內就會解除糾纏。但是基本粒子是可以的，比如光子。)。

　　這種跨越空間的、瞬間影響雙方的量子糾纏曾經被愛因斯坦稱為“鬼魅的超距作用”(spooky action at a distance)，並以此來質疑量子力學的完備性，因為這個超距作用違反了他提出的“定域性”原理，即任何空間上相互影響的速度都不能超過光速。這就是著名的“EPR佯謬”(編者注：EPR是三位物理學家姓氏的首字母縮寫，其中，E是愛因斯坦，P是波多爾斯基，R是羅森，1935年，他們三人為論證量子力學的不完備性而提出了該佯謬)。

　　後來物理學家玻姆在愛因斯坦的定域性原理基礎上，提出了“隱變數理論”來解釋這種超距相互作用。

　　不久物理學家貝爾提出了一個不等式，可以來判定量子力學和隱變數理論誰正確。如果實驗結果符合貝爾不等式，則隱變數理論勝出。如果實驗結果違反了貝爾不等式，則量子力學勝出。

張三想給女友傳送一條資訊：LOVE。為了資訊保密，他引入了金鑰：+1+2+3+4，就是把每個明文中字母按照字母表順序向後錯一個、兩個、三個、四個，得到：MQYI。女友得到MQYI資訊後反推-1-2-3-4就得到了LOVE。這就是密碼學中的對稱加密演算法。

總結：LOVE就是明文，+1+2+3+4就是金鑰，MQYI就是密文，對稱加密演算法就是加密方式，這就是基本資訊通訊原理。

數學家夏農經過計算得出一個數學結果：如果金鑰等於或大於明文的隨機字串，並且每次通訊都更換金鑰，那麼即使駭客獲知了密文和加密演算法也無法倒推得到明文。所以任何通訊安全的本質就是金鑰的安全配送。

如果透過經典通訊方式傳送金鑰就會有被竊聽的風險。因此量子通訊可以做到在不傳送金鑰的情況下，對方也能得到金鑰。

量子通訊能超過光速嗎？答案是目前科學理論還不能支援，更不能做到。

量子通訊一般包括量子金鑰分發、量子隱形傳態等。由於量子金鑰分發是唯一接近實用的技術，所以現在所謂的量子通訊一般指的就是量子金鑰分發。

量子金鑰分發是透過一系列操作使得通訊雙方不需要配送金鑰，就能擁有相同的字串左右通訊金鑰。

量子金鑰分發現階段並未使用量子糾纏，絕大多數量子金鑰分發實驗都是採用了單量子方案，因為真正可以產生隨機數的是對單量子疊加態的測量。

透過線偏振方法去測量一個未被測量過的光子，有50%可能是水平偏振，還有50%可能是豎直偏振。

同理用圓偏振方法測量，有50%可能是左旋，還有50%可能是右旋。

現在假設有一個光子，我們用線偏振方法測量，假設得到水平偏振結果。然後我們一直對這個光子進行線偏振測量，那麼這個光子測的結果永遠都是水平偏振。但此時我們改用圓偏振方法測量，那麼它就會有兩種可能結果，要麼是左旋，要麼是右旋。假設得到了左旋結果，同理我們再用圓偏振方法測量這個光子，它就會一直是左旋。

這時我們再改用線偏振方法測量，它又會出現兩種測量結果可能，即水平偏振或者豎直偏振。

如果我們用BB84協議進行操作，那麼首先我們可以規定量子偏振的訊號：

左旋：0，右旋：1，水平偏振：0，豎直偏振：1。

我們現在模仿張三給女友傳送資訊通訊的第一個階段：

張三隨機用一個方法測量某個光子，並記錄測量值並將這個光子發給女友，女友也隨機採用一個測量方法去測量這個光子並把值記錄下來，這樣的操作重複若干次後進入通訊第二階段：

張三和女友透過網路公佈各自的測量方法，然後雙方比對與對方的測量方法，保留測量方法一樣的值，丟棄測量方法不同的值，因為測量方法一致，所以對應的值也必然相同，這樣雙方就擁有了一串相同字串，這個字串就可以作為金鑰。

以上就是量子通訊基本原理，目前中國在量子通訊領域基於全球領先位置。美國想竊取中國重要資訊情報絕對不可能，這對於美國而言比什麼都難受，因為美國習慣於在科技領先的情況下竊取其它國家的情報，美國同樣熟知孫子兵法，在不能做到知己知彼的情況下，美國決然不敢對中國發動戰爭。

當然凡事都有例外，印度是世界上唯一一個敢在不知己知彼情況下貿然出兵的國家，他們的勇氣超過了量子糾纏。中國不與之發生衝突是出於關愛弱智的人道主義精神。

量子通訊實際沒有真正物質子，是個頻率吧了，比如一個頻率為2MC，另一個為2KMC，兩個頻率相差很遠會糾纏嗎？假設會，（設2MC正半周，另一個在遠方的2KMC負半周）那麼是否人用頻率儀看或測2MC正半周即會變負半周，遠處的2KMC反轉為正半周呢？

現在大家老以為是個真物質微粒，非也，是兩個頻率。糾纏極性相反。人看了就反轉極性，