我國量子通信和量子計算研究現在是什么水平？

　　“‘第二次量子革命’是一個非常好的機遇，是一個能夠使我們從之前的跟隨者、模仿者變為引領者的機會，中國的科學家希望在‘第二次量子革命’里能夠發揮非常好的作用。”

　　大家好，非常榮幸有機會和大家分享在過去的十幾年里，我國在量子通信領域，從跟隨到領跑的過程中發生在我身邊一些的故事。

　　可能很多人看過這些新聞，2016年8月16日，我國發射了世界上第一顆量子科學實驗衛星。

　　國際上幾乎所有最重要的媒體，如BBC、《紐約時報》，還有《自然》、《科學美國人》等雜志，都報道了這個事件，并把它評為改變世界的十個重大科學事件之一。《華爾街日報》也以《沉寂了一千年，中國誓回發明創新之巔》為題進行報道。

　　以量子衛星為代表的來自中國的一系列量子信息技術成果也直接或者間接觸發了歐洲和美國的重大投入。比如，歐洲正式啟動了量子技術旗艦項目，美國也通過了“國家量子行動法案”。

　　歐美對量子技術的投入

　　谷歌、IBM、微軟等企業也已經非常強勢地介入量子計算研究。

　　谷歌、IBM、微軟等企業介入量子計算研究

　　平時，我們也會看到很多消息，比如斯諾登爆料美國正在研發可以破譯任何密碼的量子計算機。當然，不需要斯諾登的爆料，我們也知道美國肯定會投入研發類似的量子計算機。

　　很多時候出于商業目的，谷歌和IBM也經常會發布有關量子計算方面的新聞。再比如，扎克伯格剛剛滿月的女兒，已經開始學習《寶寶的量子物理學》(當然是開玩笑的)。這些讓我們特別有危機感。

　　扎克伯克一家

　　當然也有一些不靠譜的廣告，比如量子鞋墊、量子水……

　　虛假廣告

　　引發從小娃娃到大企業這么高興趣的量子到底是什么?它有什么用?我國現在處于一個什么樣的階段?這就是我想跟大家分享的內容。

　　什么是量子

　　量子是物質和能量最基本的單元。我站在講臺上，有燈光照過來，光有最小的不可分割的單位，它的能量非常小。一個40瓦的燈泡，一秒鐘可以放出萬億億個光子，即1020個光子。

　　光子

　　組成物質的基本單元，如原子、分子的典型尺度為10 -10 米，比納米還要小十倍，差不多是我們頭發絲的百萬分之一。

　　原子

　　分子

　　直接用我們的眼睛“看”不到這些量子的基本粒子。想象以下，如果能像孫悟空一樣可以把自己縮小成一只非常小的蒼蠅，再進一步縮小為一個電子，我們就可以試著到原子里面看它的樣子。

　　下圖是用薛定諤方程計算出來的，一個最簡單的原子，即一個氫原子只由一個原子核和一個電子組成，所呈現出來的美麗的形狀。物理學并沒有想象中的那么枯燥，它是非常漂亮的一門學科。

　　氫原子波函數

　　有句話說：一葉一菩提，一沙一世界。接下來，我們通過一個非常簡單的游戲，了解量子世界的運動有哪些比較奇怪的規律。