公元前405年，伯羅奔尼撒戰爭末期，雅典間諜從波斯帝國帶回一條寫滿了雜亂無章的希臘字母的腰帶，當他把腰帶呈螺旋形纏繞在一根特定直徑的木棍上時，這些字母神奇地成了一段可讀的文字。這便是世界上最早的密碼情報。

兩千多年來，密碼成為人們保護信息的主要手段。原初的木棍，也經歷了人工加密、機器編碼、計算機編碼等等升級換代。然而，迄今為止，沒有一種密碼能保證不被破解。當西方“棱鏡門”、“蘋果門”等信息安全事件一出接一出地上演時，從國家元首到平民百姓人人自危。人們不禁會問：有沒有一種絕對不被破譯，信息絕對安全的通信方式？

日前，我國成功將量子保密傳輸的安全距離擴至 200 公里，創下新的世界紀錄，這標志著我國已經接過現代量子理論運用的接力棒，引領著現代通信技術實現從電子通信到量子通信的革命性跨越。

量子通信有多“神”

量子，是微觀物理世界中的最小單位。聽起來很神秘，它卻無時無刻不在我們身邊。比如常見的光，就是由大量的光量子組成。在現代科學認知中，幾乎任何已知事物都是可測的，即物質的狀態是確定的；而在量子的世界里，某些物質則可以同時處于多個可能狀態的疊加態。

我們來想象一下，在微觀領域里，量子像一粒骰子，處在不停的旋轉中，各個面都可能朝上。只有在被觀測或者測量時，它才會停下來，隨機呈現出一個朝上的面。但是，這種測量本身意味著干涉，意味著原先的待測狀態遭到破壞而發生改變。

就是基于這一原理，不同于現有電子通信普遍采用的數學計算產生密鑰，科學家們運用具有量子態的物質作為量子通信的密碼。這一看似微小的變化，使密鑰的安全性產生了徹底變化。中國科學技術大學教授郭光燦打比方說，量子密鑰在量子通信中的作用比古代人用火漆封信封更徹底——一旦有人試圖打開信件，量子密鑰會讓信件自毀，并讓使用者知曉。

而要將這種密鑰傳遞出去，科學家還用到了量子理論的另一特性——量子糾纏效應。糾纏，是一種被愛因斯坦稱為“幽靈般的超距離作用”的量子相互關聯現象：有共同來源的兩個微觀量子，即便它們隔著一個太陽系，只要一個量子發生變化，另一個量子就會立刻發生相應變化，就像一對彼此存在“心靈感應”的孿生兒一樣。根據中國科學技術大學潘建偉教授率領的團隊

所作實驗，兩個量子間的傳遞速度至少是光速的1萬倍，時延幾乎為零，從而實現了最快通信。

與現代通信手段不同，只要制造，并操控好這對相互糾纏的量子，這種絕對安全、超光速的，且不存在任何電磁輻射污染的量子通信就能夠實現。此外，量子通信還能實現遠距離通信。有科學實驗證實，量子隱態傳輸能夠穿越大氣層，進行星際聯絡。

我國進展有多快

從 1993 年美國科學家提出量子通信的概念至今，西方發達國家投入了大量人力、物力進行量子通信的理論和實驗研究，單光子探測器、量子密鑰分發產品、糾纏源等產品研制大步邁進，量子通信的距離和速率等都有了飛躍式提升。

在這場國際化競爭中，我國盡管屬于后來者，但起點高，進展快，在應用研究的多個方面已經領跑世界，其中在城域量子通信關鍵技術方面已達到產業化要求，產業化預備與歐美處于同等水平。

2004年以來，在對量子信息處理的核心資源——多量子糾纏的制備與操縱方面，我國先后實現了5光子、6光子和8光子糾纏，數次創造了糾纏光子數目的世界紀錄。

這種對核心資源的處理能力，讓我國在量子通信實際應用方面走得更快。就在兩周前，中國科學技術大學教授潘建偉團隊與中科院上海微系統所以及清華大學科研人員合作，成功將量子保密傳輸的安全距離擴至 200 公里，創下新的世界紀錄。

早在2008 年，我國就建成光量子電話網，實現了“一次一密”加密方式的實時網絡通話。世界上規模最大的 46 節點的量子通信試驗網，則于2012年在安徽省合肥市建成投用，通信準確率達到了99.6%，這標志著我國在大容量的量子通信網絡技術方面已經取得了關鍵突破。去年，我國兩千公里量級的城際光纖量子通信

骨干網工程——“京滬干線”上馬。

《自然》雜志曾評論稱：“在量子通信領域，中國用了不到10年時間，由一個不起眼的國家發展成為現在的世界勁旅”。

應用前景有多廣

專家預計，作為保障未來信息社會通信安全的關鍵技術，未來10年內，量子保密通信有望走向大規模應用，在電子政務、電子商務、電子醫療、國防軍事、生物特征傳輸和智能傳輸系統等各領域大顯身手。

當然，這還需要其在產業化和廣域量子通信網絡方面實現進一步突破。

那么，這種產業化是否意味著量子通信技術將走一條全新的路線呢？郭光燦認為，量子通信極強的保密性是基于量子密鑰技術而實現的，密鑰也是基于量子的特殊性而研發的，而其他通信方面的技術與傳統經典通信差異不大。從目前的實際應用來看，將量子通信網絡與現有電子通信網絡進行融合是最優的發展戰略。

而在構建廣域乃至全球范圍的量子通信網絡體系方面，從各國戰略計劃看，無論是美國政、企、校聯合展開研制的量子互聯網，還是歐盟聯合12成員國發展的基于量子中繼和衛星的自由空間量子通信鏈路，亦或是日本計劃的到2040年建成極限容量、無條件安全的量子通信網絡，各國誓要搶占量子通信未來制高點的意圖已經明朗。

按照計劃，2016 年，我國將先于歐美發射全球首顆量子科學實驗衛星，2020 年實現亞洲與歐洲的洲際量子密鑰分發，2030 年建成全球化量子通信網絡。

據量子衛星工程常務副總工程師兼衛星總指揮、中科院上海技術物理所王建宇研究員介紹，量子衛星將裝載我國自主研發的星地量子通信設備。它能產生并發送光子，地面系統則負責接收。這種“發球、接球”需要解決超高精度的瞄準、捕獲和跟蹤難題，仿佛在空間尺度下、在穿越大氣層后“針尖對麥芒”。

可以預期的是，用不了多久，人們就將徹底告別信息泄漏了。當然，這不包括你主動分享的那一部分。