中評社北京8月16日電／傳一封密信，只讓天知地知、你知我知，這很可能不再只是口頭上的一種承諾，因為量子信息科學的發展，將逐漸成為一種現實。
儘管信息安全還牽涉不少人為的因素，但在科學家看來，量子信息科學至少能夠在硬件上將“洩密”的可能性降到最低，甚至抵達一種“絕對安全”的地步。
正如量子科學實驗衛星（以下稱量子衛星）首席科學家、中國科學技術大學常務副校長潘建偉院士所說，斯諾登事件告訴我們，在傳輸線路中可以進行光纜的無感竊聽，黑客的攻擊無所不在；而量子通訊，是目前人類唯一已知的無條件安全的通信方式，根據量子理論可從根本上解決通信安全的問題。
今天凌晨，我國成功發射的全球第一顆量子衛星，就是科學家向信息“絕對安全”的目標而邁出的重要一步，這意味著我國將在世界上率先實踐量子通信。中國青年報·中青在線記者在發射現場採訪相關專家對此進行解讀。
（1）量子
——不可分割的最基本單元
這一切都要從“量子”二字說起。那麼，何謂量子，它和原子、電子、中子這些客觀存在的粒子一樣，也是某一種物質實體？
非也。
量子不是一種粒子，而是構成物質的最基本單元，是能量的最基本攜帶者，不可分割。所有人們所熟知的分子、原子、電子、光子等微觀粒子，都是量子的一種表現形態。
那麼，既然世界是由微觀粒子組成的，從某種意義上來說，世界本身也就是由量子組成的。以光為例，是由一個個“光量子”所組成的，一個光量子的能量就是光能量變化的最小單位。
可別小看這個最基本的單元，它有著一個可以挑戰人類傳統認知的特性——量子叠加。
何謂量子叠加？潘建偉有一個相對通俗的解釋：經典事件裡可以用某個物體的兩個狀態代表0 或1，比如一只貓，或者是死，或者是活，但不能同時處於死和活的狀態中間。
但在量子世界，不僅有0和1的狀態，某些時候像原子、分子、光子可以同時處於0和1狀態相幹的叠加。比如光子的偏振狀態，在真空中傳遞的時候，可以沿水平方向振動，可以沿竪直方向振動，也可以處於45°斜振動，這個現象正是水平和竪直偏振兩個狀態的相幹叠加。
這種所謂的量子相幹叠加是量子世界與經典世界的根本區別——著名的“薛定諤貓”形象地描述了這個佯謬。在經典世界裡，貓要不然是活的，要不然是死的，然而一只量子的貓卻可以處在“死”和“活”的叠加狀態上。
潘建偉說，正因為有量子叠加狀態，才導致量子力學不確定原理，即如果事先不知道單個量子狀態，就不可能通過測量把狀態的信息完全讀取；不能讀取就不能複制。這是量子的兩個基本特性。在量子叠加原理基礎之上，衍生出了量子的另一個奇妙特性，叫做“量子糾纏”。
他打了一個比方：甲、乙兩人分處異地，兩人同時玩一個遊戲——擲骰子，甲在一地扔骰子，每次扔一下，1／6 的概率隨機得到1 到6 結果的某一個；同時，乙在另一地擲骰子，儘管兩人每一次單邊結果都是隨機的，但每一次的結果卻是一模一樣的，就好像是雙胞胎心靈感應一樣。
這就是“量子糾纏”。
若兩個量子粒子處在特殊的狀態中，不管其空間分離得多遠，當對其中一個粒子施行操作或測量，遠處的另一個粒子狀態會瞬時地發生相應的改變，愛因斯坦稱這個現象為“幽靈般的超距作用”。
這種量子糾纏的“分身術”，有一個最為直接的應用，就是備受關注的量子保密通信。
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