今天，小枣君和大家聊一聊“量子通信”。

最开始选这个专题，小枣君的内心是非常抗拒的。

鲜枣课堂的目的，就是传递“大学生都能听懂”的知识。

每一个知识点专题，小枣君都会用最容易理解的表达方式把它通俗易懂地解析和传递给大家。

但是“量子通信”这个知识点，解析难度真心有点大。。。

它涉及到量子论、信息论这样的烧脑理论。。。

还有密码学、编码学等一堆看着都要绕着走的老大难学科。。。

涉及到的概念更是变态，例如量子纠缠态、量子叠加态、量子比特、波粒二象性、量子远程传态。。。

这些的背后，是一堆近现代科学界顶尖大神、大大神、超大神。。。

总而言之，想要把量子通信及其背后一堆理论说清楚，就是Mission impossible。。。

可是，不管怎么说，量子通信作为目前最抢眼的通信概念之一，不对它进行了解肯定是不合适。。。

唉，让我们硬着头皮开始吧。。。

　什么是量子？　

让我们把穿越时空，回到十九世纪末。。。

那是经典物理学的巅峰时代。。。

以牛顿大神为代表的科学家们，在力学、热学、光学、声学、电磁学方面取得了辉煌的成就。。。

看似整个科学体系已经搭建得无懈可击了。。。

但是，随着生产力的飞速发展，大量高精尖实验仪器问世，人们逐渐打开了微观世界的大门。。。

研究对象从低速对象逐渐变成了高速对象，再到音速、超音速、光速；从大型物体到小型物体，再到微观物体。。。

科学家们发现，很多实验结果都无法用经典物理学解释，甚至和传统的理论认知相违背。。。

最为代表的，是「迈克尔逊实验」和「黑体辐射」。。。

对这两个名词，大家也许很陌生，具体内容确实高深，我们就不解释了。。。

我们只需要知道，「迈克尔逊实验」后来催生了大名鼎鼎的“相对论”，「黑体辐射」呢，催生了我们今天的主角——“量子论”。。。

1900年12月14日——被量子理论先驱之一的索末菲称之为“量子理论诞辰日”的这天，普朗克在柏林物理学会上宣读了那篇具有跨时代意义的论文《正常光谱能量分布律理论》，得到一个重要结论：能量是由确定数目的、彼此相等的、有限的能量包构成。

▼没事别去学物理，真的

一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子。

“量子化”指其物理量的数值是离散的，而不是连续地任意取值。

例如，光是由光子组成的，光子就是光量子，就是一种量子。

而光子，就不存在半个光子、三分之一个、0.18个光子这样的说法。

是不是有点晕？　总结一下：

量子一词来自拉丁语quantum，意为“有多少”。

量子不是具体的实体粒子。

量子是能表现出某物理量特性的最小单元。

量子是能量动量等物理量的最小单位。

量子是不可分割的。

……

不知道有没有明白一些？　我相信不少童鞋就已经落荒而逃了。。。

没明白也不用气馁，非专业物理学的童鞋，确实很难理解量子这个概念。。。

这个世界能把它彻底搞清楚的，一双手数都多余。。。

这年头，不懂的比懂的多，不懂的比懂的还能装。。。

敢于承认自己不懂，是很了不起的。。。

不管怎么样，大家就先记住一点——光子就是一种量子。。。

后面我们会用到。。。

　量子知识体系的分类　

一件事物，用于某种目的，肯定是基于它的某种特性。例如，爱迪生用钨丝作为灯丝，就是因为钨的熔点高。

所以，为什么量子理论会被用在计算和通信上，也是基于它的特性。

首先，大家要注意，量子信息的学科分类。

量子信息结合了量子力学和信息科学的知识，属于两者的交叉学科。

而量子信息又分为了量子计算和量子通信。大家熟知的量子计算机，和我们今天说的量子通信并没有直接关系。

量子通信，分为“量子密钥分发”和“量子隐形传态”。

他们的性质是完全不同的。

“量子密钥分发”只是利用量子的不可克隆性，对传统信息进行加密，属于解决密钥问题。

而“量子隐形传态”完全不同，它是利用量子的纠缠态，来传输量子比特。信息传递方式已经完全不同。

它们的对比如下：

所以，本质上说，量子密钥分发其实依旧依托于经典通信，并非颠覆经典通信，更像是给经典通信增加了一把量子密码锁。

好啦，今天我们先到这里，大家慢慢消化先。。。

明天，我们继续详细说一说“量子密钥分发”和“量子隐形传态”。