当量子计算机颠覆传统密码体系时，量子技术也为信息安全提供了一个“守护神”。

　　科幻电影《星际旅行》至今仍在科幻娱乐史上排名榜首。它讲述了人类的梦想：宇航员在特殊装置中平静地说一句，“发送我吧，苏格兰人”，他就会瞬间转移到外星球。

　　现实生活中，能实现这一“梦想”的就是神奇的量子通信，如今基于量子理论的量子通信，正在成为人类信息科学领域的皇冠。

　　量子通信不受距离约束

　　量子通信在很多人看来是十分神奇甚至“诡异”的。比如信息在两位通话者之间的传输根本不需要时间，可消除线路时延达到完全同步，无论这两人相隔的距离是100公里、100万公里，还是100光年。它的信息传递速度可以无穷大，远远超越了光速。要实现最快通信，理论上比光速还要快1万倍，并且使用量子通信也可以保证大容量传输。

　　1900年12月14日，德国物理学家普朗克提出：像原子作为一切物质的构成单元一样，“能量子”(即量子)是能量的最小单元，原子吸收或发射能量是一份一份地进行的。后来，这一天被认为是量子理论的诞生日。 

　　2009年8月31日，世界首个绝对安全距离超过200公里的量子保密通信线路在中国合肥完成。潘建伟在进行量子电话模拟实验。

　　但在相当长的时间内，量子信息技术一直充满了强烈的科幻气质，在科幻小说或者科幻电影中才能看到它们的价值。最近一些年，量子信息技术正在一步步走向人类的世界，并且已经开始从实验室演示性研究迈向实际应用。其中，量子通信的发展进程最为迅速。

　　目前，北京中关村已经将量子科技作为重要发展方向，并在中国科学院物理研究所、清华大学等一些研究机构和高校进行前瞻性布局。量子通信研发团队首席科学家、中国科学院院士潘建伟表示，我国要争取5到10年内在国际上率先实现大范围量子通信，为量子通信应用和国家信息技术水平的跨越式提升提供重要的科技和产业支撑。

　　2013年9月30日，习近平等中共中央政治局领导集体来到中关村国家自主创新示范区展示中心参观创新成果展示，并在现场进行中央政治局集体学习。潘建伟院士就量子通信技术进行了现场讲解，并向各位领导演示了最新型量子通信系统。在讲解过程中，习近平等人详细了解了量子通信技术原理、进展、与欧美等竞争对手的技术对比以及我国在这一领域的下一步规划情况，并对我国科学家们的工作给予了积极的肯定。

　　只要处于纠缠状态，这种感应就会存在

　　追溯量子通信的起源，就必须先了解它的理论基础—量子纠缠。中国本土最早倡导量子信息研究的中国科学院量子信息重点实验室主任、中国科学院院士郭光灿打了一个形象的比喻，他说“量子纠缠”就像一个母亲和她的女儿，分别住在中国和美国。在美国的女儿怀孕了，当她生孩子的一瞬间，哪怕远隔千山万水，不用电话通知，在中国的母亲就顺理成章地变成了外婆。

　　但是，量子纠缠究竟怎么产生，依旧是一个巨大的困扰，至今科学家们也还没有分析透彻这种物理现象是“怎么产生的”，要科学而完整地解释量子纠缠，短期内应该不会有确定的答案。不过物理学家们已经基本搞清楚，量子纠缠“会发生什么”：两个共同来源的微观粒子之间，只要处于纠缠状态，那么只要一个粒子的量子状态发生变化，就会立即影响另一个粒子的状态。它们就像人类世界中彼此之间存在心灵感应的孪生儿。最为 “诡异”的是，无论它们相隔多远，即使一个在太阳系，另一个在几十万光年以外的其它星系，只要处于纠缠状态，这种感应就会存在。这种量子纠缠就是量子通信技术的基础。

　　对普通大众而言，高深的基础物理学理论极其晦涩难懂，也很少有人关注，但是不容忽视的是这种晦涩理论背后所蕴藏的巨大能量。

　　相对论就是典型的例子。相对论是晦涩的，但相对论造就了核武器、核电站、可控核反应堆供暖系统，甚至现在我国正在逐步完善的北斗导航定位系统以及其它全球定位系统也离不开相对论的功劳。爱因斯坦指出：传统的时间概念只能在简单的条件下才能确定，当多种因素暂时联系起来的时候，传统的计时方法就失去作用。

　　根据相对论，与静止的物体相比，快速移动的物体随时间流逝得要慢，这样卫星上的时钟就和地球的时钟不同步。全球定位卫星只有根据卫星和地面、的目前世界上最准确的计时工具原子钟不断校正时间，才能保证发出信号时定位系统的精确。

　　量子纠缠也是如此。众多的信息科学家认为，基于量子纠缠的量子通信已经成为一项极为诱人的技术。

　　量子通信最大特点是绝对安全性

　　斯诺登通过多家媒体披露美国国家安全局“棱镜”项目等涉及的机密文件，指认美国情报机构多年来在国内外持续监视互联网活动以及通信运营商用户信息。随后，“棱镜门”事件引起国际社会的高度关注。

　　美国之所以能够窃取信息，关键在于在现在的通信技术条件中，只要运算次数足够多，基于传统加密方式进行的通信都可以被解密。而未来量子通信将对现有通信技术的短板予以彻底革。

　　量子通信的绝对安全性最为很多人所看中，其密钥具有不可复制性和绝对安全性，一旦有人窃取密钥，整个通信信息会“自毁”并告知使用者，因为在物理学上，每一次对纠缠光子的测量都会破坏原有的状态。而且量子通信没有电磁辐射，任何无线电探测系统都对量子通信无能为力。这项技术采用后意味着信息变得不可窃听、复制和破译，不再有可以被破译的密码，人们也不必再担心银行信息等一些个人私密信息被人窃取。

　　这几年，基于量子纠缠的数据处理能力巨大的量子计算机如今已经进入了科学家的视野，在不久的将来，它也将出现在我们的面前。

　　当量子计算机颠覆传统密码体系时，量子技术也为信息安全提供了一个“守护神”，那就是一种理论上无法破解的密码——量子密码。按照量子力学中的海森堡测不准原理，量子态是无法复制的，采用量子态作为密钥便无破译的可能，即使攻击方具有无限计算资源，从而实现了“绝对安全”。

　　尤为神奇的是，量子态一旦出现了观测者，其状态便会发生改变。因此，对量子通信的窃听行为，就会改变光子的状态，进而通信双方就会意识到遭到了“偷窥”。这样，信息发送方就可取消信息的发送，或改为发送假情报，实现对敌欺骗。这意味着这项技术在军事上具有无可比拟的前景和价值。

　　中国量子通信跻身国际领先地位

　　量子纠缠是量子信息处理的核心资源，对多粒子纠缠的制备与操纵的能力更是代表了一个国家在量子信息处理方面的国际竞争力。2004年以来，中国在多粒子纠缠的制备与操纵上取得了一系列重要成果，先后实现了五光子、六光子和八光子纠缠，数次创造了纠缠光子数目的世界纪录，这表明我国在多光子纠缠操纵上已处于国际领先地位。

　　目前，在量子密码通信领域，我国的研究水平已经跻身世界前沿，并在某些方面具有不可比拟的优势。2004年，我国建立了一条从北京到天津长125公里的试验性光纤量子通信密码线路;2007年，郭光灿领衔的研究团队在北京成功试验了“量子路由器”，并获得了美国授权专利。

　　在2012年3月30日，全球首个规模化量子通信网——合肥城域量子通信试验示范网络建成并试运行，2015年中国还会发射全球首颗量子通信卫星。

　　清华大学物理系教授、量子通信专家龙桂鲁告诉记者，我国千公里光纤量子通信骨干网工程“京沪干线”正在建设，将于2016年前后建成连接京沪的广域光纤量子通信网络。著名科普杂志英国《新科学家》评价：“中国牢牢地在量子计算的世界地图上占据了一席之地。”

　　在国际上，新加坡已经采用量子通信密码技术，日本、美国、欧洲等也都在积极推广应用此项技术。

　　这几年，郭光灿的团队也正在进一步完善量子密码器件的小型化和便利化，并一步步向民用市场推进。现在很多人担心自己的网络聊天、视频记录会被他人窃取，但是不久的将来只要连接上量子保密器件，就可以实现“聊天实时加密、安全牢不可破”的保密神话了。

　　在中国科学界一些资深人士看来，经过这些年的发展，中国在量子信息领域已经拥有许多优秀科研人员，如果不搞窝里斗， 大家齐心共进，中国完全有可能在此领域赶超世界先进。