章、什麼是量子？

量子是什麼？從“微觀世界規律”到人類“新物理革命” 

絕了，科技圈用這些比喻看量子

畫說科技·量子 丨 擼明白“薛定諤的貓”

畫說科技·量子 丨  遇事不決，量子力學？ 

第二章、什麼是量子科技？

神秘的量子科技，你了解嗎？

量子通信玄而不虛

量子科技產業化：“無人區”裡“加速跑”

量子互聯網會取代傳統互聯網嗎？

量子科技應用前景廣泛，但還有很長的路要走

第三章、量子科技競爭

全球“量子霸權”爭奪戰觀察

量子科技為何讓科技大國競相“糾纏”？

法國啟動 18量子技術國家投資規劃

西班牙：量子革命再造網絡安全 

第四章、“墨子號”量子衛星的故事

世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”發射成功

“墨子”號證明：“幽靈作用”相距千公裡仍存在

千裡糾纏、星地傳密、隱形傳態：“墨子號”搶占量子科技創新制高點

“墨子號”難任務：現實版“超時空傳輸”

“墨子號”量子衛星成功實現洲際量子密鑰分發

從 32 釐米到 4600 公裡！中國構建全球首個星地量子通信網

“墨子號”首次太空實驗：嘗試結合量子力學與廣義相對論

“墨子號”衛星亮絕技 量子通信概念脈動

第五章、中國量子科學家的故事

實現裡程碑式突破！中國量子計算原型機“九章”問世

探“微觀世界”，抓“關鍵變量”：中國科學家與量子“糾纏”的故事

“量子 U 盤”“祖衝之號”……中國科學家衝刺量子科技

“量子追夢人”潘建偉

郭國平：為中國“量子算力”奮鬥

突破 500 公裡！我國科學家創造現場光纖量子通信新世界紀錄

量子是什麼？根據量子理論，量子是小的、不可再分割的能量單位。我們中學物理書上提到的分子、原子、電子，其實都是量子的不同形式。可以說，我們的世界由量子組成，我們每個人都是“24K”純量子產品。

在我們日常生活的宏觀世界裡，物體的位置、速度等，都可以通過經典力學精確測算。但在微觀量子世界裡，卻有著截然不同的奇妙物理規則，有代表性的是“疊加”與“糾纏”。

在宏觀世界，任何物體在某一時刻都有確定的狀態和位置。但在微觀世界，量子卻同時處於多種狀態和多個位置的“疊加”。

物理學家薛定諤曾用一隻貓比喻量子疊加：箱子裡有一隻貓，在宏觀世界中它要麼是活的，要麼是死的。但在量子世界中，它可以同時處於生和死兩種狀態的疊加。

如果用一個人來比喻，他不僅同時處於生和死兩種狀態的疊加，還可以同時身處多個地點，比如既在北京又在上海。

更難以想像的是，量子的狀態還經不起“看”：如果你去測量，它就會從多個狀態、多個位置，變成一個確定的狀態和位置了。也就是說，如果你打開“薛定諤的箱子”，貓的疊加態就會消失，你會看到一隻活貓或一隻死貓。而“量子人”的“分身術”也會消失，他會出現在北京或上海。

疊加已經很奇妙，但當兩個量子“糾纏”在一起，那種奇怪連愛因斯坦都難以接受。

根據量子理論，如果兩個量子之間形成“糾纏態”，那麼無論相隔多遠，當一個量子的狀態發生變化，另一個也會“瞬間”發生相應變化。愛因斯坦曾把這一現像稱作“鬼魅般的超距作用”。

量子理論誕生一百多年來，國際學界運用多種實驗和數學方法檢驗均發現，量子的奇妙特性客觀存在。

“量子力學是一個神秘的、令人捉摸不透的學科，我們誰都談不上真正理解，隻是知道怎樣去運用它。”美國物理學家、諾貝爾獎獲得者穆雷·蓋爾曼曾這樣說。

“量子理論的出現，在上世紀引發次量子革命，催生了現代信息技術。”中科院院士、中國科學技術大學常務副校長潘建偉介紹，基於量子理論，核能、激光、半導體等科技得以問世，進而發展出計算機、互聯網、手機等重大應用。

進入21世紀，量子領域的新發現、新理論、新技術密集湧現，預示著“第二次量子革命”已進入加速期、起跑期。

“第二次量子革命的戰鼓已敲響！”英國《自然》雜志評論說。

“次量子革命，人們隻問量子理論能讓我們做什麼，不去問為什麼，是被動的觀測與應用。”中科院院士、中科院量子信息重點實驗室主任郭光燦說，第二次量子革命則是主動利用量子特性，開發出量子通信、量子計算和量子精密測量等創新應用。

這些應用的革命性在哪裡？簡單來說，量子通信可以在理論上做到通信的保密，量子計算可以令人類的運算能力實現指數級增長，比如傳統計算機需要數萬年纔能破解的復雜密碼，量子計算機幾秒鐘內就能破解。傳統測量技術小隻能探測到微米量級，而量子測量可以進一步精細千倍、萬倍達到原子量級。