我国量子通信和量子计算研究现在是什么水平？

　　“‘第二次量子革命’是一个非常好的机遇，是一个能够使我们从之前的跟随者、模仿者变为引领者的机会，中国的科学家希望在‘第二次量子革命’里能够发挥非常好的作用。”

　　大家好，非常荣幸有机会和大家分享在过去的十几年里，我国在量子通信领域，从跟随到领跑的过程中发生在我身边一些的故事。

　　可能很多人看过这些新闻，2016年8月16日，我国发射了世界上第一颗量子科学实验卫星。

　　国际上几乎所有最重要的媒体，如BBC、《纽约时报》，还有《自然》、《科学美国人》等杂志，都报道了这个事件，并把它评为改变世界的十个重大科学事件之一。《华尔街日报》也以《沉寂了一千年，中国誓回发明创新之巅》为题进行报道。

　　以量子卫星为代表的来自中国的一系列量子信息技术成果也直接或者间接触发了欧洲和美国的重大投入。比如，欧洲正式启动了量子技术旗舰项目，美国也通过了“国家量子行动法案”。

　　欧美对量子技术的投入

　　谷歌、IBM、微软等企业也已经非常强势地介入量子计算研究。

　　谷歌、IBM、微软等企业介入量子计算研究

　　平时，我们也会看到很多消息，比如斯诺登爆料美国正在研发可以破译任何密码的量子计算机。当然，不需要斯诺登的爆料，我们也知道美国肯定会投入研发类似的量子计算机。

　　很多时候出于商业目的，谷歌和IBM也经常会发布有关量子计算方面的新闻。再比如，扎克伯格刚刚满月的女儿，已经开始学习《宝宝的量子物理学》(当然是开玩笑的)。这些让我们特别有危机感。

　　扎克伯克一家

　　当然也有一些不靠谱的广告，比如量子鞋垫、量子水……

　　虚假广告

　　引发从小娃娃到大企业这么高兴趣的量子到底是什么?它有什么用?我国现在处于一个什么样的阶段?这就是我想跟大家分享的内容。

　　什么是量子

　　量子是物质和能量最基本的单元。我站在讲台上，有灯光照过来，光有最小的不可分割的单位，它的能量非常小。一个40瓦的灯泡，一秒钟可以放出万亿亿个光子，即1020个光子。

　　光子

　　组成物质的基本单元，如原子、分子的典型尺度为10 -10 米，比纳米还要小十倍，差不多是我们头发丝的百万分之一。

　　原子

　　分子

　　直接用我们的眼睛“看”不到这些量子的基本粒子。想象以下，如果能像孙悟空一样可以把自己缩小成一只非常小的苍蝇，再进一步缩小为一个电子，我们就可以试着到原子里面看它的样子。

　　下图是用薛定谔方程计算出来的，一个最简单的原子，即一个氢原子只由一个原子核和一个电子组成，所呈现出来的美丽的形状。物理学并没有想象中的那么枯燥，它是非常漂亮的一门学科。

　　氢原子波函数

　　有句话说：一叶一菩提，一沙一世界。接下来，我们通过一个非常简单的游戏，了解量子世界的运动有哪些比较奇怪的规律。