材料一

2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。人类将首次完成卫星和地面之间的量子通信，这标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。

量子是物理世界里最小的、不可分割的基本个体。它的奇妙之处在于量子叠加原理和量子纠缠。什么是量子叠加原理？就是说，量子有多个可能状态的叠加态，只有在被观测或测量时，才会随机地呈现出某种确定的状态，“这就好比孙悟空的分身术”，量子卫星首席科学家、中科院院士潘建伟解释道，“一个孙悟空同时出现在多个地方，孙悟空的各个分身就像是他的叠加态。在日常生活中，我不可能同时出现在两个地方，但在量子世界里，作为一个微观的客体，它可以同时出现在许多地方。”而所谓的量子纠缠，则意味着两个纠缠在一起的量子就像有心电感应的双胞胎，不管两个人的距离有多远，当哥哥的状态发生变化时，弟弟的状态也跟着发生一样的变化。两个处于纠缠状态的量子无论相距多远，都能“感应”对方状态，爱因斯坦称之为“幽灵般的超距作用”。

随着这两种特性被科学家不断认识，适用于实际应用的新技术也被逐渐开发出来，量子通信就是其中之一。科学家利用量子有多个叠加态的原理，用量子作为保密通信的密钥。这样一来，一旦有人试图截获或测试量子密钥，就会改变量子状态，科学家便能立刻发现。所以，利用量子不可克隆和不可分割的特性，就能实现无条件安全的通信方式。量子通信的另一种——量子隐形传态，通过隐形传输实现信息传递。即将粒子的未知量子态精确传送到遥远地点而不用传送粒子本身。

“信息安全根本上需要解决的，就是传输内容不被别人知道、保证接收者是和发送者对话，以及信息不被篡改。”潘建伟说，仅仅发射一颗卫星是不够的，只有形成“星座”才能建构起网络，而且需要地面配置相应基础设施，确保网络连接到千家万户。量子通信不仅应用于百姓日常通信，也可用于水、电、煤气等能源供给和民生网络基础设施的通信保障，还可应用于国防、金融、商业等领域，势必带来科技界和产业界的巨大变革。

（取材于2016年8月16日《人民日报》）