很多概念，光是看名字，都让人瑟瑟发抖——可是，量子通信这几年发展非常迅速，频频在各大媒体中亮相，吸引了广泛的关注。

量子通信这几年发展非常迅速，频频在各大媒体中亮相，吸引了广泛的关注。

关注之余，大家对它充满了好奇和疑问，渴望对它有更深入的了解。 所以，尽管难度很大，我还是决定努力给大家做一个关于量子通信的专题介绍，帮助大家建立对它的基本认知。

Part.1  什么是量子？

让我们把穿越时空，回到十九世纪末。 那个时代，是经典物理学的巅峰时代。以牛顿大神为代表的科学家们，在力学、热学、光学、声学、电磁学方面取得了突飞猛进的成就。

在世人看来，整个科学体系似乎已经搭建完成，无懈可击。 但是，随着时间的进一步推移，科技发展又进入了新的阶段。大量高精尖实验仪器的问世，帮助人们逐渐打开了微观世界的大门。 科学家们的研究对象，从低速物体逐渐变成了高速物体，再到音速、超音速、光速；从大型物体到小型物体，再到微观物体。

科学家们发现，很多实验结果都无法用经典物理学解释，甚至和传统的理论认知背道而驰。

 最为代表的，是「迈克尔逊-莫雷实验」和「黑体辐射」。 这两个概念非常复杂，限于篇幅，我就不详细解释了。我们只需要知道，「迈克尔逊-莫雷实验」后来催生了大名鼎鼎的“相对论”。而「黑体辐射」呢，催生了我们今天的主角——“量子论”。 1900年10月19日，为了解决黑体辐射的紫外灾难，普朗克在德国物理学会上报告了关于黑体辐射的研究结果，成为量子论诞生和新物理学革命宣告开始的伟大时刻。在同年的12月14日（历史上也把这天认为是量子物理的诞生日），他发表了《关于正常光谱的能量分布定律》论文，得到一个重要结论：能量是由确定数目的、彼此相等的、有限的能量包构成。

一个物理量存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子。 “量子化”，指其物理量的数值是离散的，而不是连续地任意取值。

例如，光是由光子组成的，光子就是光量子，就是一种量子。 而光子，就不存在半个光子、三分之一个、0.18个光子这样的说法。 是不是有点晕？别急，我们总结一下： 

• 量子一词来自拉丁语quantum，意为“有多少”。
• 量子不是具体的实体粒子。
• 量子是能表现出某物理量特性的最小单元。
• 量子是能量动量等物理量的最小单位。
• 量子是不可分割的。
• ……

 不知道有没有明白一些？

没明白也不用气馁，非物理学专业的童鞋，确实很难理解量子这个概念。敢于承认自己不懂，也是很了不起的。 不管怎么样，大家就先记住一点——光子就是一种量子。     

Part.2 量子知识体系的分类

首先，我们先看一下量子信息的学科分类。
 量子信息结合了量子力学和信息科学的知识，属于两者的交叉学科。

而量子信息又分为了量子计算和量子通信。大家经常听说的量子计算机，就属于量子计算，和我们今天介绍的量子通信有很大的区别。

量子通信，分为“量子密钥分发”和“量子隐形传态”。它们的性质和原理是完全不同的。 简单来说，“量子密钥分发”只是利用量子的不可克隆性，对信息进行加密，属于解决密钥问题。而“量子隐形传态”是利用量子的纠缠态，来传输量子比特。