量子通信是根据量子力学原理，提供一种全新方式对信息进行编码、存储、传输和逻辑操作，并对光子、原子等微观粒子进行精确操纵，以确保通信安全和提升计 算速度等。因为量子具有纠缠的现象，能相互联系。简单来说，就是一个量子比特的行为能瞬间影响到另一个量子比特。这样的特性意味着，你不可能实现对一个未 知量子比特的精确复制。因为一旦信息被人挟持，量子会自动发生变化，接收者也因此能察觉，而偷窥者也看不到原貌。将这样的技术运用军事、金融领域可保证信 息的安全。

中国目前是该领域的领先者，如果8月份的量子通信卫星能成功发射，中国将成为全球第一个实现卫星和地面之间量子通信的国家，加上今年下半年建成的地面光纤量子通信网络，国内将初步建成广域量子通信体系。

什么是量子计算

要理解量子计算，可以先想像一下下面这样的场景。

你被要求5分钟内在国会图书馆某一本书的某页上找到一个大写字母“X”，这几乎是不可能的，因为那里有5000万册书。但是如果你处于5000万个平行 现实中，每个现实都可以查看不同的书籍，你肯定能在其中某个现实中找到这个“X”。在这个假设中，普通计算机就是像疯子一样的那个你，需要5分钟内找遍尽 可能多的书。而量子计算机却能将你复制出5000万个，每个只需翻找一本书即可。

量子计算的可能性最早由物理学家理查德·费曼提出。他曾对量子计算有过这样的描述：“如果你自以为已经理解了量子物理学，实际上你并未真正理解它。” 简单的理解就是，普通计算机只能按照时间顺序一个个地解决问题，而量子计算机却可以同时解决多个问题。

除了量子计算和量子通信外，量子信息科学还在以下领域具有颠覆意义。

测向和计量学

实际上，量子信息科学已经在推动测向和计量学的发展。用于惯性导航的原子干涉计也可以作为比重计使用，比如对地球系统进行检测，或是确定地下矿藏的位置。利用金刚石点缺陷的磁强计既可以在人体周围使用，也能够在工业或军事所需的极端环境中运行。

模拟技术

量子模拟器使用易控的量子系统来调查其他难以直接研究量子系统的属性，比如复合材料。材料计算是美国国家能源研究科学计算中心的第二大工作。量子模拟器 的潜力在于为这些计算科学的问题提供高效解决方案，而这些问题往往受限于传统高性能计算机的固有能力。在白宫的报告中指出，量子模拟目前还没有用于解决传 统计算机难以应付的问题，不过在未来十年中，它有机会在其他领域发挥功用。比如化学、材料科学和物理学。