還記得這樣的場景嗎？電影中，主人公走入一扇“任意門”，瞬間就穿越來到另一個空間……

在量子世界里，這或許不是幻想。就在今天凌晨，我國發(fā)射了全球首顆量子科學實驗衛(wèi)星。這顆以中國古代科學家墨子命名的“墨子號”衛(wèi)星，帶著探索星地量子通信的使命升空，將繼續(xù)為中國和世界的前沿科技“探路”。

未來在軌運行的兩年時間里，它將配合地面的五個臺站，進行大量工作，并將幫助我們建立一個極其安全的全球通信網(wǎng)絡。

中國空間量子衛(wèi)星領軍人物，中國科學技術大學常務副校長潘建偉院士說，之所以起名“墨子”，因為墨子首先通過小孔成像實驗發(fā)現(xiàn)了光是直線傳播的，而且墨子也提出了某種意義上的粒子論。 “因此，光量子學實驗衛(wèi)星用這位中國先賢命名，我認為是很妥帖的?！?/p>

究竟什么是量子通信？

古往今來，人們對于信息加密的探索從未停止。古時候，人們在信封上滴蠟蓋上火印，但仍防不住有人拆開、讀完再復原?，F(xiàn)代，人們用電磁波傳遞秘密，但“音量”再低，也防不住精細的竊聽。

現(xiàn)今，科學家設法將“音量”調(diào)低到如此程度：只依靠一顆顆光子，任何竊密者去測量都會破壞它，從而被發(fā)現(xiàn)。信息微弱到了極限——量子級別，再小心的讀取都會徹底改變它，而不可能只改變一點點。這就是量子通訊的保密原理。

連美國都無法破解的中國量子密鑰技術究竟是什么？看看中科院的科普：

那么，量子科技和我們有什么關系？

“量子通信是迄今唯一被嚴格證明為無條件安全的通信方式。量子不可分割、不可克隆，所以能保證加密內(nèi)容不被破譯，可以從根本上保障信息安全、保護全人類的隱私?！绷孔涌茖W實驗衛(wèi)星工程首席科學家潘建偉表示，理論上絕對安全的通信一旦實現(xiàn)，政府、軍隊和銀行，乃至全社會都將獲益。

（1）改變生活：或15年后走進中國百姓家

在潘建偉看來，量子通信的應用前景，就像電話的普及過程一樣，將逐步進行，蔚為可觀?！耙婚_始，量子通信可能會應用于國防、金融、政務、科學研究等，之后會在大眾中廣泛應用?！?/p>

基于個人判斷，他給出了一個量子通信技術普及的“時間表”：5年左右很多機要部門開始用，10年左右金融業(yè)、銀行等大機構(gòu)開始使用，15年的時間或許走進千家萬戶?！皩脮r，每個人的家里、手機上或許都會有一個量子加密芯片，銀行轉(zhuǎn)款、電子賬戶等的涉密操作，都不用擔心被盜用或者攻擊?！?/p>

他并表示，這需要一個過程，依賴于量子通信網(wǎng)絡的建設，應用成本也會逐漸下降。

（2）影響世界：多國望與中國共建“量子星座”

雖然量子科學實驗衛(wèi)星成功發(fā)射，但從長遠來看，“要實現(xiàn)全球化量子通信還需要長期的努力，特別是需要多顆衛(wèi)星的組網(wǎng)”，量子科學實驗衛(wèi)星科學應用系統(tǒng)總師兼衛(wèi)星系統(tǒng)副總師彭承志表示，“這條征途沒有盡頭”。

也因此，中國以開放的姿態(tài)歡迎全球合作。“我們非常高興地同意了奧地利方的請求，共同就北京到維也納之間的洲際量子通信進行實驗合作，中方并決定向全球開放載荷的相關數(shù)據(jù)”，潘建偉介紹稱。

他表示，德國和意大利也非常希望繼奧地利后加入中國團隊的實驗，在探索全球量子通信組網(wǎng)建設、“量子星座”建設中與中方展開合作?！皡f(xié)議目前已經(jīng)走完了相關的流程，近期就將進行簽署?！?/p>

“畢竟，科學也是面向全世界的，中國的量子衛(wèi)星走在世界前列之后，可以引領整個學術界在這個方向開展研究，為人類貢獻中國智慧”，潘建偉說。

量子通信市場空間及產(chǎn)業(yè)鏈梳理

量子通信屬于高科技產(chǎn)品，最初的應用主要在軍事需求，超高的安全性，因此，得到國防的大力投入，在研究實力方面，軍方的量子通信技術是最高的。

《2016-2020年中國量子通信行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預測報告》中指出，量子通信在軍事、國防、金融等信息安全領域有著重大的應用價值和前景，不僅可用于軍事、國防 等領域的國家級保密通信，還可用于涉及秘密數(shù)據(jù)和票據(jù)的電信、證券、保險、銀行、工商、地稅、財政以及企業(yè)云存儲、數(shù)據(jù)中心等領域和部門，而技術又相對成熟，未來市場容量極大。

量子通信應用范圍其中在專網(wǎng)市場，根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)，隨著量子通信技術的引入，國家對專網(wǎng)的持續(xù)投入加大，專業(yè)無線通信市場未來幾年將保持高速度增長，保守估計到2020年我國專網(wǎng)通信行業(yè)的市場規(guī)模將有望達到300億元，（2014-2020年間復合增速為25.66%）。

由于專網(wǎng)市場增量需求中比較大的一塊來源于量子通信的滲透于應用，預計到2020年，將有35%的專網(wǎng)市場有望采用量子通信技術。因此，在專網(wǎng)市場內(nèi)，量子通信的專網(wǎng)市場規(guī)模有望達到105億左右。

產(chǎn)業(yè)鏈相關上市公司如下：

小編提醒，買股票的話，利好出盡是利空，大家悠著點。

附專家問答：“墨子星”上天啦！瞬間移動真能實現(xiàn)？

問：“量子態(tài)隱形傳輸”意味著能實現(xiàn)《星際迷航》里的瞬間移動嗎？

答：“量子態(tài)隱形傳輸”是基于量子疊加和量子糾纏的特性，就是甲地某一粒子的未知量子態(tài)，可以在乙地的另一粒子上還原出來。其實傳輸?shù)氖橇Ｗ拥牧孔討B(tài)，而不是粒子本身。這種狀態(tài)傳送的速度上限仍然是光速，也不是“瞬間移動”。

現(xiàn)在，在光子、原子等層面已經(jīng)實現(xiàn)了量子態(tài)隱形傳輸。電影里“大變活人”在原理上是允許的，但目前還遠遠做不到。因為科幻電影里人的傳送，不僅需要把人的實體部分的大量原子、分子傳送，并且嚴格按照原來的相對位置重新排列起來，更何況重現(xiàn)意識和記憶就更復雜了。

不過，隨著科學的發(fā)展和技術的進步，也許未來我們還是可以實現(xiàn)人的量子隱形傳態(tài)，到那時星際旅行就不是夢啦。

問：將來機器會不會像《變形金剛》里一樣被裝上量子大腦，從而取代人類？

答：所謂量子大腦，其實就是當今正在研制中的量子計算機。未來的量子計算機可能會對人工智能起到極大的幫助，在數(shù)據(jù)搜索、分析和處理方面提供遠遠超過目前經(jīng)典計算機的運算能力。

機器人都是預先設置好程序的，而人是有意識和自由意志的。研究發(fā)現(xiàn)，人腦中的思維機制與量子疊加、量子糾纏或許存在相似之處。所以也有學者認為，未來可望創(chuàng)造出與人腦一樣運行的人工智能機器人。真到這種程度，機器與生物之間的界限已經(jīng)非常模糊。這目前還只是一種暢想，未來究竟怎樣還得拭目以待。

（被采訪者：量子衛(wèi)星首席科學家潘建偉院士、中科院物理所研究員呂力、北京大學物理系教授劉雄軍）