經(jīng)過多年攻關，中國科技大學潘建偉團隊在國際上首次成功實現(xiàn)高維度量子體系的隱型傳態(tài)，為發(fā)展可擴充的量子估算和量子網(wǎng)路技術奠定了基礎。國際學術刊物《物理評論快報》發(fā)表了這一成果，并稱其是“量子通信領域的一個里程碑”。
中國科學院教授、中國科學技術大學院長潘建偉介紹，量子隱形傳態(tài)，是一種全新的通訊方法，類似于懸疑連續(xù)劇中的星際穿越。它能利用量子糾纏這一特點，將未知的量子態(tài)傳輸?shù)竭b遠地點，而不用傳送物質本身量子隱態(tài)傳輸，是遠距離量子通信和分布式量子估算的核心功能單元。
量子力學和相對論除了是物理學的突破，也是人類思想的巨大飛越，它們使人類的宇宙觀和自然觀發(fā)生了深刻的變化，堪稱20世紀最偉大的科學革命。由于量子力學在科技的發(fā)展史上具有非常重要的地位，因而成為事業(yè)單位考試中常常涉及的考點。接下來，我就給你們具體介紹一下量子、量子力學、量子通信等相關概念和理論。
考點1：量子
量子是現(xiàn)代數(shù)學的重要概念。最早是由法國物理學家M·普朗克在1900年提出的。一個物理量假如存在最小的不可分割的基本單位，則這個物理量是量子化的，并把最小單位稱為量子。量子中文名稱量子一詞來自拉丁語，意為“有多少”，代表“相當數(shù)目的某物質”。在物理學中常用到量子的概念，指一個不可分割的基本個體。通俗地說，量子是能表現(xiàn)出某物質或物理量特點的最小單元。
自從普朗克提出量子這一概念以來，經(jīng)愛因斯坦、玻爾、德布羅意、海森伯、薛定諤、狄拉克、玻恩等人的建立，在20世紀的前半期，初步構建了完整的量子力學理論。絕大多數(shù)物理學家將量子力學視為理解和描述自然的基本理論。這同以牛頓力學為代表的精典化學有根本的區(qū)別。量子化現(xiàn)象主要表現(xiàn)在微觀化學世界。描寫微觀化學世界的數(shù)學理論是量子力學。
考點2：量子力學
量子力學為物理學理論，是研究物質世界微觀粒子運動規(guī)律的物理學分支，主要研究原子、分子、凝聚態(tài)物質，以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論。它與相對論一起構成現(xiàn)代物理學的理論基礎，是現(xiàn)代物理學的兩大基本支柱。許多物理學理論和科學如原子物理學、固體物理學、核物理學和粒子物理學以及其它相關的學科都是以量子力學為基礎所進行的。量子力學除了是現(xiàn)代物理學的基礎理論之一，而且在物理等學科和許多近代技術中得到廣泛應用。
考點3：量子通信
一、概念
量子通信是指借助量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通信方法。量子通信是近二十年發(fā)展上去的新型交叉學科，是量子論和信息論相結合的新的研究領域。近來這門學科已逐漸從理論邁向實驗，并向實用化發(fā)展。
二、分類
根據(jù)應用途徑，量子通信可分為：量子密碼通訊、量子遠程傳態(tài)和量子密集編碼等。按其所傳輸?shù)男畔热莘譃槭蔷渫ㄓ嵑土孔油ㄐ哦譃閮深悺Ｇ罢咧饕獋鬏斄孔用罔€，后者則可用于量子隱形傳態(tài)和量子糾纏的分發(fā)。
三、特點
量子通信具有好多特性，其中與傳統(tǒng)的通訊方法相較，量子通信最大的優(yōu)勢就是絕對安全和高效率性，首先傳統(tǒng)通訊方法在安全性方面就有好多缺陷，量子通信會將信息進行加密傳輸，在這個過程中秘鑰不是一定的，充滿隨機性，即使被相關人員查獲，也不容易獲取真實信息，另外量子通信還有較強的抗干擾能力、很好的隱蔽性能、較低的噪聲比須要以及廣泛應用的可能性。
量子通信具有傳統(tǒng)通訊方法所不具備的絕對安全特點，不但在國家安全、金融等信息安全領域有著重大的應用價值和前景，而且漸漸走入人們的日常生活。
四、量子通信衛(wèi)星
量子通信衛(wèi)星就是通過衛(wèi)星量子隱態(tài)傳輸，連接地面光纖量子通信網(wǎng)絡，形成天地一體化的量子通信網(wǎng)絡，是借助量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通信方法。它具有保密性強悍(目前理論上不能破解)、量子傳態(tài)等特性，是世界通信發(fā)展的方向。
2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空。這將使我國在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構建天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。
首顆量子通信衛(wèi)星以我國唐代科學家墨子的名子來命名。墨子最早提出過光線沿直線傳播的觀點，進行了小孔成像實驗。用他的名子命名以記念他在初期物理光學方面的成就。
墨子最早通過小孔成像實驗發(fā)覺了光是直線傳播的，第一次對光直線傳播進行了科學解釋——這在光學中是十分重要的一條原理，為量子通信的發(fā)展打下了一定的基礎。墨子還提出了某種意義上的粒子論。光量子學實驗衛(wèi)星以中國科學家先輩墨子來命名，體現(xiàn)了中國的文化自信。
試題練習：
1. ( )的形成和發(fā)展標志著人類認識自然實現(xiàn)了從宏觀世界向微觀世界的重大飛越。
A. 量子力學B. 相對論
C. 電磁理論D. 原子核物理學
【答案】A
【解析】量子力學在低速、微觀的現(xiàn)象范圍內具有普遍適用的意義。量子力學的形成和發(fā)展標志著人類認識自然實現(xiàn)了從宏觀世界向微觀世界的重大飛越。本題選擇A項。
2. 現(xiàn)代物理學的兩大基本支柱為相對論和( )
A. 經(jīng)典力學B. 量子理論
C. 光學理論D. 天體物理學
【答案】B
【解析】量子力學與相對論一起構成現(xiàn)代物理學的理論基礎，是現(xiàn)代物理學的兩大基本支柱。許多物理學理論以及其它相關的學科都是以量子力學為基礎進行的。本題選擇B項。
3.( )是研究微觀粒子運動規(guī)律的物理學分支科學。
A. 熱力學B. 電磁理論學
C. 量子力學D. 相對論學
【答案】C
【解析】量子力學是研究物質世界微觀粒子運動規(guī)律的物理學分支，主要研究原子、分子、凝聚態(tài)物質，以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論。本題選擇C項。
4. 隨著( )發(fā)射任務的完滿成功，人類將首次完成衛(wèi)星和地面之間的量子通信。
A. 脈沖星試驗衛(wèi)星B. 神州十一號載人飛船
C. “墨子號”實驗衛(wèi)星D. 天宮二號空間實驗室
【答案】C
【解析】2016年8月16日，由我國科學家自主研發(fā)的世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信。
5. 2016年8月16日，我國成功發(fā)射世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”，這標志著我國空間科學研究又邁出重要一步。這顆衛(wèi)星被命名為莫子號是因為( )
A. 墨子探討了謙愛的思想
B. 墨子探討了兼愛的思想
C. 墨子提出了日心說
D. 墨子發(fā)覺了光線沿直線傳播
【解析】D
【答案】墨子最早提出光線沿直線傳播的觀點，進行了小孔成像實驗。用他的名子命名以記念他在初期物理光學方面的成就。本題選擇D項。