“量天问道，光灿中华”解密量子科学背后的光环
赵姗 海关总署近日发布数据，2020年我国货物贸易进出口总额32.16万亿元，同比增长1.9%，中国外贸逆势上扬。接受采访的专家表示，2021年，中国外贸仍将面临比较严峻的外部发展环境和国际市场波动，毁灭战士4
“量天问道，光灿中华”解密量子科学背后的光环毁灭战士4
“1分钟可以看完10万字的书”“翻得越快，你和宇宙的距离就越近”……这些神奇的宣传语于今年10月份开始在朋友圈被热议，“量子波动速读”这样一种培训课也出现在大众视野里。
简单来说，这一培训课程宣称在经历一定的训练之后，孩子们用1-5分钟就可以看完10万字的书！而这一课程的科学依据居然是科学家们都没有弄明白的量子力学。
某家培训机构宣传说“量子波动速读”是基于量子纠缠的复杂原理，学会后不仅可以实现速读，还能闭着眼睛就和书本发生感应，即使戴上眼罩也能复述书籍内容。
大部分网友看到这些只会觉得是无稽之谈，但偏偏这些动辄几万的培训课还真的有家长送孩子去了。除了家长的焦虑和急功近利，对量子力学的无知和迷信也是很重要的原因。
其实，在科幻圈内有一句话——“遇事不决，量子力学。”，说的是很多科幻作品中的科学问题一旦解释不清就会搬出来量子力学来。如果究其原因，当然还是因为量子力学的东西科学家们也没能搞清楚。
可是，量子力学真的就只是一种无法被应用的科学吗？
当然不是，现实中是有应用成果的，而且其领先者正是我们的华人科学家—中国科技大学量子信息重点实验室的韩正甫教授及其团队。
10年前，为了祖国的量子事业发展，韩正甫教授联合了中国科学院的郭光灿院士、刘云博士等在芜湖成立了安徽问天量子科技股份有限公司（以下简称问天量子）。
这是我国首家从事量子信息技术产业化的高新技术企业，同时也是密标委指定的量子密码标准制订工作组牵头单位。
图片来自安徽问天量子科技股份有限公司官网
01
问天的10年，他们对量子通信技术做了什么？
不知道有没有人注意到：如果你在网络上搜索“量子通信”几个字，后面自动关联的就有“骗局”“伪科学”等词汇……
而在这里面，其实是有一个词汇误读和科学误解。
在当下的“量子通信”中，量子起到的作用仅是加密，而没有一些人所想的量子比特传输。
这该如何理解呢？经过问天量子方负责人的解读，笔者可以现学现卖了——给大家做一个量子科学方面的简单科普。
首先，大家需要明白的是，这里所说的量子信息，它是结合了量子力学和信息科学的知识，属于两者的交叉学科。真正的量子力学，其复杂程度更是我们普通人所无法理解的。
其次，在量子信息之中，也可以分成两个主要的研究方向，其一是量子计算，其二是量子通信。
量子计算不难理解，前段时间被热议的谷歌“量子霸权”实践就是一个实例。而本文所述的韩正甫教授及其团队所研究的则主要是量子通信。
问天量子方负责人在此还格外强调的一点是，量子通信里还可以再分两个主要方向，一个是量子密钥分发，另一个是量子隐形传态。
目前，量子通信中能做的主要还是量子密钥分发，也就是说量子在其中只起到了加密的作用。而这，也正是它经常被说成是骗局是伪科学的原因之一。
因为，从字面上来看，量子通信应该做到的是量子隐形传态，也就是直接利用量子的纠缠态，来传输量子比特。
这个复杂的过程我们可以将其简单理解为瞬时传播。比如说，甲乙两地的两个物质处于纠缠态，我们只要给了甲地的物质一个信息，乙地就可以瞬间接收到所有无损信息。
图源网络
当然了，量子隐形传态目前还是众多科学家在研究的一个难题。作为普通人的我们，只要理解了当下可用的量子通信技术，就已经是对他们的一种鼓励和支持了。
在中国快速发展的这些年，我们的量子事业也有了突破性的进展。比如，2016年世界第一颗量子科学实验卫星“墨子号”在酒泉成功发射了，这对所有量子领域的从业人员来说都是莫大的鼓励。
而据问天量子方负责人介绍，目前他们公司已经拥有量子保密通信多项国际和国内专利，可提供完全自主可控的量子信息安全系统整体解决方案，处于国际领先地位。
他们所使用的量子密码技术是第一个可实用的量子信息技术。它运用了量子力学的不可克隆与测不准定律，采用单个光子传输密码信息，经由量子信道在合法的用户之间完成密钥的分配。
也就是说，经过量子的加密后，即便是中间被他人截获了，这个他者也是无法解读出正确信息的。而且，一旦信息被监听，双方都会立即发现，从而可以采取相应措施。
问天量子的负责人解释说，与一般的公钥密码体制不同，它的安全性是基于量子力学的基本物理定律，而不是由计算复杂度保证的，因此被称为无条件安全。
因为使用的是量子加密的方式，这种通信可以实现动态密钥更换和一次一密加密技术，文档和图片等数字文件都能做到保密发送。甚至，在公共电话的通信网络中，也可以实现无条件安全的保密数字语音通信。
试想，如果当初就有这样的技术，我们的情报工作就更加无懈可击了，像《永不消逝的电波》这类故事里就不会有英雄牺牲了。
《永不消逝的电波》故事原型李白烈士
据问天量子方负责人介绍，他们拥有的F-M相位编码方案是国际领先的量子密码通信解决方案。其中的F-M系统实现了全线路扰动完全免疫量子通信，长期稳定，不受信道环境干扰。
对此，该负责人进一步解释说，这个方案在地埋光纤、架空光缆、跨江铁路桥光缆等光缆上的测试，均表现完美，实现了线路0-1KHz扰动完全免疫。它在架空光缆中的有效传输距离是国内其它系统的两倍以上。
这是国内唯一、国际少有的行业方案级专利，是应对复杂光纤链路环境的核心技术，已获中、美、日专利授权，还获得了教育部技术发明一等奖。
此外，负责人告诉记者，他们还有国际领先的波分复用量子路由方案，该方案解决了量子信息自动寻址的难题，是全时全通型量子网络路由技术。
未来，问天量子方表示将继续为我国下一代高可信网络提供自主产权基础技术，为提升量子保密通信产业的成熟度和国家安全竞争力做出自身贡献。
02
科学家的创业之路并不艰辛？
在双创口号的鼓舞下，我国这些年的创新创业工作可谓是风生水起，许多科学家也纷纷投入其中。那么，有着政策支持和专业技能的科学家们，他们的创业是不是会轻松一些呢？
从问天量子科技股份有限公司的发展历程来看，答案是否定的。只要是走上创业这条路，艰难困苦就一定会存在的。
问天量子自成立伊始，就汇集了以中科院郭光灿院士为首的一批具有很强实力的技术研发团队，后期又通过进一步引进人才，扩充了来自相关领域的各高校硕博研究生。从创业团队的配置上来看，已然是高标准的了。
而在政策上，公司也是由芜湖市市领导亲自引荐落地芜湖的，给予了各方面的充分支持。
但2014年，因为战略失误，问天人进入了异常困难的时期。据问天量子方负责人说，他们当时甚至面临着各种官司，有民工讨薪，还有政府迫迁等多种问题，走的十分艰难。
但正如问天量子首席科学家韩正甫教授所说：“从事一项事业，单枪匹马的力量是有限的，必须依靠团队的力量”。
而他和他的团队确实也在矢志不渝的践行着。所以，哪怕是在最困难的时期，也没有一个人放弃，每个人都带着对公司、对国家负责的使命感和责任感苦苦坚守着，打基础、练内功，继续从事新产品的研发，改进现有产品质量。
我们都听说过很多的创业故事，也知道坚持做好一件事有多难，可就在公司面临最困难的情况时，每个“问天人”都不想离开，这是在公司坚守多年的员工们最骄傲的事。
而这一切，仅仅因为他们对科学的热情。就像问天量子方负责人所说的——环境是恶劣而黑暗的，但大家心中是有梦并发光的。
默默坚持了两年的时间后，他们终于慢慢摆脱困境了。
随着大环境中量子热持续升温，在经过了短暂的黑暗之后，全体人员齐心协力，潜心钻研，终于在2016年迎来了新的春天。多个项目接二连三落地，各方面发展均呈现出向上趋势。
2017、2018年度更是牢牢把握机遇，保持并延续了蓬勃发展的趋势，井喷式迸发实力，以充足的干劲突破挑战，取得了更大的成功。
如今，公司在量子信息、量子密码、信息安全、快速电子学等方面都有很强的研究基础。
问天量子官网的产品介绍目录
经过多年的积累与创造，自主研发的产品涵盖量子密码通信终端设备、网络交换/路由设备、核心光电子设备与模、开放式实验系统、量子信息科研仪器设备、网络化安全管控与应用软件等，其中红外单光子探测器具有低暗计数率、高稳定性等特性，在量子光学等众多领域具有广泛应用，产品与服务均处于国际领先地位。
目前，公司已取得国家商用密码产品定点销售、生产资质，军工三证等行业资质，具备承担党政、军队等单位涉密项目的资质与能力，在内网、专网、军网等核心网络建设中具有核心竞争力。
此外，问天量子方负责人表示，他们与我国信息安全核心部门、信息安全领域著名企业等都建立了长期的战略合作关系，将进一步打通上下游产业链，为量子产业在芜湖、全省、乃至全国的布局打下基础，形成量子战略性新兴产业。
在今年7月的中国密码学会2019年量子密码学术会议上，韩正甫教授强调，当下行业市场规模庞大，国家利好政策推动，应用前景广阔，给问天带来了新的机遇。
问天不仅要顺应时代发展趋势，企业战略布局要符合国家战略和市场需求，同时还要一如既往地承担保卫国家网络安全的重担；问天人更要坚守属于问天的路，强化危机意识、责任意识，与问天共同成长双赢。
公司秉承“量天问道，光灿中华”为愿景的理念，致力于将实验室的科研成果转化为产业化以服务社会。公司坚持以客户为中心，以市场为导向，为用户提供最好服务、最高性价比产品。
无论何时何地，这些“问天人”自律自省，为提升量子保密通信的成熟度孜孜不倦，为国家安全保驾护航，争取立于不败之地。
03
中国的量子信息技术要如何保持领先地位？
前面我们说了，中国已经在3年前发射了全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”。对此，中国量子卫星首席科学家潘建伟院士曾介绍说，如果说地面量子通信构建了一张连接每个城市、每个信息传输点的“网”，那么量子科学实验卫星就像一杆将这张网射向太空的“标枪”。当这张纵横寰宇的量子通信“天地网”织就，海量信息将在其中来去如影，并且“无条件”安全。
据了解，我国还将陆续发射多颗量子卫星，力争在2030年前后率先建成全球化的广域量子保密通信网络。这张网络是由一连串环绕全球、相互纠缠的粒子组成的。这样的网络，能让人们无条件安全地共享密钥，给人们绝对的安全感。
全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”
况且，目前我国的量子信息技术水平在国际上属第一梯队，尤其是量子保密通信技术已经达到世界一流水平。
可是，正如中国科学院院士郭光灿在今年的量子密码学术会议上所说，“要成为科学强国不是一代人的事，必须要有传承，这离不开量子信息人才的教育和培养。”我国的量子信息技术要想实现持续性的发展，相关专业的高端人才必须有一个足够的储备量。
问天量子的首席科学家韩正甫教授就直言：“与量子信息技术快速发展不相适应的是，量子信息从业人员严重缺乏，工程技术人员对量子信息技术的理解不够深入、实操能力不足，这些已成为限制该技术发展和应用的严重瓶颈。”
从近年来各城市的抢人大战就可看出，未来的各方面竞争就是人才的竞争，而对于专业性极强的量子科学就更是如此了。
据了解，美国和欧洲一些国家都将量子信息教学发展列入到国家的量子计划中了。比如2016年的欧盟《量子宣言》，还有2018年9月美国白宫出台的《国家量子信息科学战略概览》，都是在为未来的量子信息时代做准备。
因此，为了在将来拥有一支量子事业的人才大军，我国必须要尽早开始部署量子科学教育，最好从中小学的义务教育阶段就注重培养这方面的人才。
而在当下，据笔者了解，也有一些高校开设了量子信息相关课程。可是韩正甫认为目前一些高校的量子教育是不完善的，他认为现有的课程和教材缺乏类似工科专业教学的案例、教材和实验资源。而量子信息作为理工结合的新兴学科，离不开量子理论研究和实验研究的紧密结合。
当然，除了学术界，问天量子这样的公司也在尝试各种努力。为了更好地促进量子信息教育与新工科教学融合，问天量子已经自主研发了量子教学实验方案、量子信息教学仿真平台、量子密码研究平台等系列产品。
此后，问天量子方负责人表示，他们还将开启量子信息教育高校巡展活动，为相关的高校和科研机构提供专业的量子信息教育实践方案。
“以‘量子科技，教育为先’为口号，以‘为国家培养优秀工科量子人才’为使命，我们研发了多款面向于工科量子教学的产品，逐步完善了覆盖软硬件的工科量子教学生态，希望能为中国量子科技的崛起贡献自己的一份力量。”韩正甫教授介绍道。
问天量子方表示，他们将会朝着“量天问道，光灿中华”的伟大愿景，不忘初心，脚踏实地，砥砺前行，全心致力于为国家安全保驾护航、成就量子事业。
毁灭战士4 张一鸣 从剥离企业办社会职能和解决历史遗留问题，到去产能、压缩管理层级减少法人户数、加强参股管理、“处僵治困”，央企在深化供给侧结构性改革上已经取得积极进展，其中剥离国有企业办
免责声明：本站所有信息均搜集自互联网，并不代表本站观点，本站不对其真实合法性负责。如有信息侵犯了您的权益，请告知，本站将立刻处理。联系QQ：1640731186
