量子計算機到底如何PK超級計算機？量子通信如何通過「密鑰分發」破解信息洩露？科幻電影中經常出現的「傳送人」，未來又如何通過「量子隱形傳態」來實現？
由中國創新創業成果交易會辦公室主辦，廣州市科協、廣州日報社、廣州市全民科學素質辦指導，廣州市科學技術普及中心承辦的「廣州科普大講壇第131講」昨日在廣交會展館舉辦。本次講座，特別邀請到中科院量子技術與應用研究中心副主任、科大國盾總裁趙勇，圍繞「實用化量子通信技術」進行主題演講。
量子是什麼？
量子是現代物理的重要概念。量子是什麼，我們現在究竟在研究什麼？在講座過程中，趙勇花了長達一個半小時給大家講解這項「黑科技」的基本知識。
趙勇解釋，量子是構成物質的最基本單元，是能量的最基本「攜帶者」。
根據物質的不同，量子也有不同的形態，比如大家已經比較熟悉的「光子」，指的就是「光的量子」，是一定頻率的光的基本能量單位。量子有兩個重要的特性，一是不可分割性，因為它已經是「最小單元」，另一個就是「可疊加性」。描寫微觀物理世界的物理理論就是量子力學。
趙勇表示，目前，在量子信息領域，科學家已經做了大量的工作，特別在應用方面，有不少成果。
趙勇介紹,這些研究和成果，主要集中在三個方面，一是量子通信，二是量子計算，三是量子探測。特別是量子通信，中國在國際上排名領先。量子通信的實現，又通過兩種方式，一是量子密鑰的分發，主要用於傳統信息的安全傳輸；另一種是量子隱形傳態，是傳遞量子狀態的有效手段。
「傳送人」距離現實有多遠？
量子通信，由於具有理論上可證明的無條件安全等特點，成為通信保密的重要手段，也因此成為國際上量子物理和信息科學的研究熱點。量子通信不僅可以用於軍事、國防等領域的國家級保密通信，還可以用於涉及秘密數據、企業機密、包括政府金融、電信等領域和部門。
趙勇介紹，我國量子保密通信已經進入實用化和產業化階段，圍繞這一技術， 「京滬幹線」及「墨子號」量子衛星在應用上已經進行了有效探索。比如，京滬幹線已經為銀行業開展服務，與阿里巴巴等知名電商也進行了很好的合作。
趙勇表示，量子通信的基礎設施將是衛星與地面一體化的廣域通信網絡。而國內的量子通信，在實用化方面已經形成了初步的生態，從最源頭的基礎創新，到基礎器件和設備的研發生產，再到應用平臺和運營服務，都已經形成了一個產業環境。
最後，趙勇還跟大家分享了「量子隱形傳態」這一新概念。在科幻片中，我們經常會看到，將一個東西或一個人放在一個密閉空間中，過了一會，就成功把東西或人傳遞到另一個地方。這個到底能否實現呢？「這個過程需要量子糾纏和傳統信息交互共同發揮作用，涉及到物質狀態的測量與重構，以及信息的傳遞。」
他對照電影片段，對「隱形傳態」進行了解釋。這是在紐約，這個人進入到一個類似電梯的空間後，被分解成粒子。在分解過程中，要對每個粒子與事先存儲在本地的糾纏粒子進行測量，測量的結果，再傳到巴黎的一個密閉空間。在這個過程中完成了粒子狀態的傳輸交換。而在巴黎的密閉空間中，將這些粒子進行了重構。
趙勇表示，這個過程不是複製，而是先摧毀，再重構。未來是否可能實現？這也是可能的，但不僅要有物理學上的突破，還要有生物學上的突破，當我們能重構人的生理結構時，在完成信息的傳遞這一過程後，才能進行重構。對於目前來說，還是非常遙遠的。
(責編：喬雪峰、夏曉倫)