量子通信入门：小白也能看懂的技术

不会瞬间学会造量子计算机，但能彻底搞清楚量子通信到底在干嘛

 

为什么今天要关注量子通信？

大多数人之一次听说量子通信，是因为“量子”这个词自带科幻滤镜。但它已不再是实验室里的遥远概念。2023年“九章三号”光量子计算原型机的新闻刷屏，让我突然意识到——如果再过十年，你的手机用的是量子加密短信，你会不会后悔今天没搞懂它？

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“量子”到底是粒还是波？小白这样记

我用一句话帮新手拆解：量子就像一枚会隐身的硬币，你盯着看时是“硬币”，你不看它时却像“波纹”。薛定谔在《生命是什么》里写道：“量子尺度下，自然不再是铁板一块。”这句话翻译成人话就是——微观世界“不讲规矩”。这一特性让信息可以“叠加”多个状态，而不是非黑即白的0或1。

• 传统比特要么是0，要么是1
• 量子比特（qubit）可以同时是0和1

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量子通信与普通光纤通信的3个区别

1. 防偷听：有人窃听就“碎裂”

传统光纤就像送快递，路上被拆开再封装，收件人看不出来；量子通信则像给信封装了“碎纸机关”——一旦中途有人偷看，光子状态瞬间被破坏，收发双方立即知道密钥泄露。中国科学院潘建伟团队在2022年《Nature》发表的实验里，把这种“碎裂”做到了1200公里级别，刷新世界纪录。

2. 通信距离：不是越远越好，而是“节点接力”

光子跑太远会衰减，量子通信靠量子中继——类似于古代长城烽火台把信号一段段传下去。目前京沪干线沿途设了32个中继站，就像32个烽火台，才把北京上海的银行连在一起。

3. 速率：现阶段比4G慢，但安全性高得多

量子密钥分发(QKD)现阶段只能传“钥匙”，真正的大数据还得走经典信道。就像用防弹车专运送钥匙，贵重物品仍用普通货车。

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常见疑问快问快答

问：量子通信能打 *** 吗？

答：暂时不能传语音，只能传随机数密钥，还得靠传统4G/5G把语音数据加密后再发出去。

问：量子纠缠是不是心灵感应？

答：NO！量子纠缠并不能用来传有用信息，它更像一对超远距离的骰子，骰子A出“6”瞬间骰子B也出“6”，但你无法控制骰子的点数，因此不能传递“明天吃啥”这种内容。爱因斯坦曾吐槽“鬼魅般的超距作用”并非通信魔法。

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小白如何继续自学？三步路线

• 之一步：把术语翻译成生活语言——“量子”替换为“硬币”，“纠缠”替换为“骰子成双”。
• 第二步：跟线上课程动一次手——中国大学MOOC的《量子安全通信导论》用动画演示BB84协议，比啃论文轻松。
• 第三步：每周读一篇科普中文期刊，《科学世界》2024年6月刊专门做了一期“量子京沪线”地图，用地铁线路的方式讲清节点。

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下一步会发生什么？

百度指数显示，“量子通信安全”在2024年同比增长156%。我的判断是：三年内，首批面向个人的量子加密U盾会上市，就像当年网银U盾一样插入手机Type-C接口即可提高银行卡转账安全。届时，量子不再是学术名词，而会化身为你钥匙扣上的一枚小芯片。

——完——