量子技术：理论物理不仅仅是“理论”

结合量子理论的应用技术 微型电脑的芯片上有一个东西，这个东西小到要用显微镜才能看见，却拥有 电脑的计算能力，而且可以通过光和声音移动，这就是量子技术。量子技术 领域目前存在量子通信和量子计算两个极具发展前景的子领域。

量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子 通信主要基于量子纠缠态的理论，使用量子隐形传态（传输）的方式实现信 息传递。根据实验验证，具有纠缠态的两个粒子无论相距多远，只要一个发 生变化，另外一个也会瞬间发生变化，利用这个特性便可实现光量子通信。

量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模 式。量子力学态叠加原理使得量子信息单元的状态可以处于多种可能性的叠 加状态，从而导致量子信息处理从效率上相比于经典信息处理具有更大潜 力。普通计算机中的 2位寄存器在某一时间仅能存储 4个二进制数，而量子计 算机中的 2位量子位寄存器可同时存储这四种状态的叠加状态。随着量子比特 数目的增加，对于 n个量子比特而言，量子信息可以处于 2种可能状态的叠加， 配合量子力学演化的并行性，可以展现比传统计算机更快的处理速度。

• 市场初步成熟，应用前景广阔

目前量子通信领域理论和实现方法已取得突破性进展，我国在理论和实践上 均走在世界前列。我国政府和相关管理部门对发展自主量子科学技术十分重 视，为量子通信技术基础和工程化研究提供了有力的政策和财力支持。以上 为我们加快实用化量子通信技术研究，占领信息技术前沿领域制高点，实现 通信装备的跨越发展提供了千载难逢的历史机遇。

短期来看，国内量子通信市场规模在 100-130亿元左右；长期来看，市场规模 将超过千亿，前景十分广阔。目前，量子通信运用较为成熟的领域为金融、 国防、政务。在金融领域，工行于 2015年 2月成功应用量子通信技术实现了 北京分行电子档案信息在同城间的加密传输，成为量子通信在国内银行业首 次成功应用的标志。预计到 2020年，国内量子通信市场规模达到 210亿元。

• 通信方式绝对安全，计算能力指数型提升

量子通信具有传统通信方式所不具备的绝对安全特性，不但在国家安全、金 融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景，而且逐渐走进人们的日常生 活。未来，有望建立广域严格安全通信专网，在广域通信密钥生成与分发系 统的支撑下，在广域网范围内，任意两用户之间可以实现量子密钥逐比特加 密通信，从而构成具有严格安全性能的广域通信网络。

量子计算将使当前计算能力实现指数级的提升，量子位数越多，功能越强大。 “RSA”是目前最有影响力的公钥加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的绝 大多数密码攻击。

对于密级较高的1024位二进制 RSA密码，用当前最强大的计算机进行破解，需要 300 万年的时间，如果未来能研发出 1024量子比特的量子计算机，则只需几天的时间就可以破解。