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一、量子计算大白话解释

量子计算是一种新型计算模式，它遵循量子力学原理来控制量子信息单元进行计算。在量子计算中，物体可以同时处于多种状态，这种特性被称为叠加。此外，量子计算中的物体之间存在一种特殊的关联关系，即使它们相隔很远，一个物体的状态变化也会即时影响到另一个物体，这种关系被称为量子纠缠。

量子计算机的发展预计将经历三个阶段：首先是发展高精度的专用量子计算机，用于解决特定问题并展示量子计算的优越性。其次是研制能够操纵数百个量子比特的量子模拟机，这将有助于解决量子化学、新材料设计等领域的问题。最后是提高量子比特集成数量和容错能力，实现可编程的通用量子计算机。

量子计算机具有在图论、机器学习、量子化学等领域应用的潜力。它的超并行计算能力理论上可以在密码破译、大数据优化、天气预报、材料设计、药物分析等领域提供比传统计算机更强大的计算支持。

二、量子纠缠大白话解释

量子纠缠描述的是两个或多个量子系统间的一种关联状态，在这种状态下，这些系统的量子属性会变得不可分割，即它们的行为作为一个整体来考虑。例如，假设有两个纠缠的粒子A和B，它们组成了一个总自旋为零的系统。这意味着，如果你测量了A粒子的自旋，B粒子的自旋瞬间就会确定，反之亦然。这种现象称为“量子纠缠”，因为它表现出了粒子间无法割裂的联系。

量子纠缠是量子力学中的核心概念之一，也是量子计算和量子通信技术的基础。纠缠态的产生通常需要粒子间的相互作用，且这种相互作用必须足够强，以便粒子间能够建立起纠缠关系。这种关系在不受外部干扰的情况下将持续存在。

需要强调的是，量子纠缠并非超自然现象，而是由量子力学的基本原理所预言的自然现象。它揭示了微观世界的一些奇异特性，例如粒子的状态在没有观察之前是不确定的。这并不意味着粒子不存在，而是它们的属性在未被测量之前是不固定的。

将量子纠缠与“唯心主义”联系起来是不恰当的。量子力学并不表明微观粒子的状态是主观的或是由意识决定的。它指出的是，在没有测量之前，粒子的状态处于多种可能性之中。这与“唯心主义”无关，后者是一种哲学立场，认为意识是宇宙的基本实体。

领先世界的量子通信技术，你了解多少？

知己知彼，百战不殆！

"知己知彼，百战不殆"是一句古老的中国军事格言，源自《孙子兵法》中的“知己知彼，百战不殆；不知彼而知己，一胜一负；不知彼，不知己，每战必殆。”这句话强调了在战争中，如果能够充分了解自己和敌人的情况，就能够在战斗中占据优势，从而取得胜利。

如何通过各种手段收集敌方的军事部署、战略意图、武器装备等信息，为决策者提供准确的战场态势，从而制定出有效的作战计划。同时，防止自己方面的相关信息被敌人获取，在这方面，量子通信技术的发展就为其提供了新的可能性！

量子通信是一种利用量子力学原理来实现信息传输的技术，它具有传统通信技术所不具备的特性，如无条件的安全性和高效率。量子通信的主要应用之一是量子密钥分发（QKD），它能够生成和传输理论上无法被破解的密钥，从而为通信双方提供绝对的安全保障。

很多人可能看不明白究竟量子是个什么东西，下面我们就用大白话通俗的解释一下什么是量子及量子通信。

我们可以把量子想象成一个非常调皮的小精灵，它们有一些很神奇的特性。

其中一个特性是可以同时处于好多种不同的状态，就好像小精灵能一下子出现在好多地方。

还有一个特性是，当两个小精灵“纠缠”在一起时，它们就像有了心灵感应，不管相隔多远，一个小精灵有什么变化，另一个马上就能知道。

在量子通信里，我们就利用这些小精灵的神奇特性来保护我们要传递的信息。

首先，我们会让一些小精灵变成特殊的密码，也就是密钥。

然后，把这些密码传给接收信息的人。

因为小精灵很调皮，要是有人想偷偷看这些密码，小精灵就会发现，然后发出警报。

最后，接收信息的人用这些密码来给真正要传的信息上锁?，再把信息传出去。

等信息到了目的地，接收的人用密码开锁，就能看到真正的信息啦。

这样一来，信息就被保护得很好，不怕被别人偷看啦。

你觉得这样解释有没有清楚一点呢？

在我国，量子通信技术的发展已经取得了显著的进展，处于世界领先地位。

2016年8月，中国发射了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，成为了第一个搭建量子网的国家。这标志着量子通信技术的一个重要里程碑。

2017年9月29日，我国建立了世界上首个量子保密通信骨干网络，即“京沪干线”。这条量子保密通信干线连接了北京和上海，贯穿了济南和合肥，全长超过2000公里。它的建成不仅实现了城际间的量子密钥分发，而且通过与“墨子号”量子科学实验卫星的天地链路相结合，实现了洲际量子保密通信。这一重要的里程碑事件标志着中国在量子通信领域的领先地位，并且为全球量子通信的发展和应用奠定了坚实的基础。

“京沪干线”的成功运行为量子通信在金融、政务、国防、电子信息等领域的大规模应用提供了可能。它不仅能够满足上万用户的密钥分发业务需求，还已经实现了北京、上海、济南、合肥、乌鲁木齐南山地面站和奥地利科学院间的洲际量子通信视频会议等应用示范。

“京沪干线”的开通也促进了国际合作。在开通仪式上，中国科学院院长白春礼通过“墨子号”量子卫星与奥地利地面站的卫星量子通信，与奥地利科学院院长安东·塞林格进行了世界首次洲际量子保密通信视频通话，展示了量子通信技术的国际合作潜力。

2020年6月15日，中国科学院举行新闻发布会，介绍了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”研究取得的最新进展。中国科学技术大学潘建伟院士团队，在国际上首次实现星地之间千公里级基于纠缠的量子密钥分发，这是在1200公里距离上进行的，大大超过了光纤传输的速率，取得了量子通信现实应用的重要突破。

2020年12月4日，中国科学技术大学成功研制76个光子的量子计算原型机“九章”，实现了“量子计算优越性”的里程碑。

2021年10月，中国科学技术大学成功研制113个光子144模式的“九章二号”量子计算原型机，并实现了相位可编程功能，完成了对用于演示“量子计算优越性”的高斯玻色取样任务的快速求解。根据现已正式发表的最优经典算法理论，“九章二号”处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快1024倍。

2022年，中国科学院宣布突破了100公里量子直接通讯，这是至今为止世界上最长的量子直接通信距离。

2023年，研究团队成功构建了255个光子的量子计算原型机“九章三号”。

-“九章三号”在处理高斯玻色取样的速度比“九章二号”提升了100万倍。

-相比“九章三号”处理最高复杂度的样本只需百万分之一秒，当前最强的超级计算机“前沿”则需要花费超过200亿年时间。

-2023年，北京量子信息科学研究院袁之良团队首创量子密钥分发开放式新架构，采用光频梳技术，成功实现615公里光纤量子通信。这是北京量子信息科学研究院袁之良团队在量子通信领域的重要突破，展示了创新性和领先性，利用了先进的光学技术，提高了量子通信的性能和稳定性，突破了长距离通信的限制，增强了量子通信的覆盖范围和实用性。

在军事领域，量子通信技术的应用前景非常广阔。

1.增强通信安全

量子通信技术可以为军事通信提供极高的安全性。由于量子态的不可克隆性和测不准原理，任何未授权的监听或干扰都会立即被发现，从而保证了通信内容的机密性。

2.隐蔽通信

量子通信可以实现隐蔽通信，因为它不需要通过电磁波传输信号，从而降低了被敌方侦测到的风险。这对于特种作战和秘密行动尤为重要。

3.信息对抗

量子通信技术在信息对抗中也显示出巨大潜力。量子密码窃听具备可知性的特性，使得任何对量子信道的监测行为都会被发现，从而为军事通信提供了一种新的保护机制。

4.军事导航定位

量子技术在导航定位领域的应用也受到军事领域的关注。量子加速器和量子陀螺仪可以提供高精度的导航服务，这对于军事平台如飞机、战车、舰艇等的精确定位和导航至关重要。

尽管量子通信技术具有巨大的潜力，但在实际应用中仍面临一些挑战，包括提高量子通信的距离和速率、降低成本、实现设备的小型化和实用化等。此外，量子通信网络的全球化构建也是未来发展的重要方向。

未来，随着技术的不断成熟和应用的不断拓展，量子通信有望在军事通信、导航、情报处理等多个方面发挥越来越重要的作用。同时，量子通信技术的商业化和产业化也是未来发展的关键，需要政府、企业和研究机构共同努力，推动量子通信技术从实验室走向市场，实现更广泛的应用。

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