量子科技，下一个时代？

向治霖

量子安全手机在此刻出现，更容易让人感受到的，是它的象征意义：量子科技，从此开始走入寻常生活。

自从2019年9月，谷歌宣布实现“量子霸权”以后，量子科技的发展明显变快了。

竞逐的国家选手基本就位。2020年，美国在5月发布了“量子网络的战略构想”，布局通用量子计算机的未来。德国方面，在6月拟投20亿欧元，扶持一系列科技行业，其中，就有对量子技术的实用化研究。到了7月，韩国三星联手SK电讯，推出了全球第一款5G量子通信手机。

2020年12月4日，中国科学技术大学宣布，该校潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，构建了76个光子100个模式的量子计算原型机“九章”。这一成果，使得我国成功达到了量子计算研究的第一个里程碑——量子计算优越性，即“量子霸权”。

大国都在布局量子科技，这不是巧合。从技术的发展上看，未来可能有重大突破的，就是量子科技的领域。有人提出，它可能是下一个“工业革命”，这意味着 ，它将带来一个新的时代。

不过，形成鲜明对比的是，普通人对它似乎不感兴趣，量子科技遭遇了“官热民冷”。追究起来，量子科技伟则伟矣，但是太“高冷”了，不少人还没明白，它到底是个啥。

翻车了？

让人心酸又好笑的是，量子科技的实用化，它给人的第一印象似乎很坏。

早在2020年11月12日，国盾量子联手中国电信，推出了一款“民用”的国产量子通信手机，但它招致的，更多是质疑与嘲笑。

在当天的乌镇互联网之光博览会上，官媒“侠客岛”的记者介绍这部手机，在微博起了标题《量子安全手机，你见过吗？》。热度第一的评论却是，“咳，量子鞋垫我都见过”。其它的评论也附和说，“不稀奇，很多保健品都是量子的”，“一听到量子，就知道是老骗子了”。更有人笃定地说，“但凡沾上量子两个字的，没有不是骗子的”。

这也难怪网友过激。“量子波動阅读”的魔性场面，至今还令人印象深刻，“量子+”保健品的搭配，更是层出不穷久矣。量子力学本身就难懂，多年来的噱头营销，让消费者对它敬而远之。

“别问，问就是量子力学”，“别问，问就是平行世界”，以及另一个流行语“遇事不决，量子力学”，调侃的都是同一类事实：太多浮夸或者虚假的商业行为，将好好的理论，变成了玄学。

但是这一次，来的是真家伙。

中国电信自不必说，国盾量子，全名“科大国盾量子技术股份有限公司”，发源于中科大、在科创板有“量子第一股”称号，是一家量子科技公司。

解决了信任问题，用户们仍需了解，“量子通信手机”究竟是什么？如果顾名思义，“量子通信”应该是指利用量子承载和传输信息，但现在的“量子通信手机”只用到了量子加密技术。

也就是说，用户拿它打电话时，使用的仍然是经典通信，但通话的内容多了一层“量子密码”。所以，量子安全手机的说法更准确，它的特点也很明显，“无条件的安全”。意思是说，使用它收发的信息，无论谁也不能破解。

为什么是“无条件安全”？在这里，量子的特性起了作用。由于传输时的光子是叠加态的，那么，即便它被盗取，也不能形成密钥。

另外，由于量子的不可克隆原理，窃听者无法造出相同状态的一批光子，也就不能“狸猫换太子”诱骗密码。当然，要盗取发送的全部光子，本身就是不可能的。

量子的特性决定，这种密钥分发的技术不会被破解。但这尚属理论的范畴，实验室里实现了多少是一回事。落到用户手里的技术有多少，则是另一回事。

第一步

即将上市的量子安全手机，野心不小，但目标似乎定得不高。中国电信相关人士介绍说，计划在未来5年内，量子加密通信的用户增加到100万左右。

才100万？比起中国的手机用户数量，几乎可以忽略不计。其实，这也是不得已，量子通信网络的建设，毕竟刚刚开始，量子加密通信要投入民用，“基础设施”的不足，想必会是很大的掣肘。所以，理论的归理论，目前能对用户端实现的，在技术上有所“减配”。

因此，量子科技实用化迈出的这一步，很难有乐观的预期。首先，目前的经典通信也有很强的加密技术，对于“无条件安全”，有多少用户是“刚需”呢？

更重要的是，对普通人而言，这项技术吸引力很小。第一，普通人首先要面对，它从听起来酷炫的“量子通信”，降级为“量子加密通信”。第二，技术层面上，现在还没有实现“量子中继”，要借助经典通信的中继站，就不是实际的“无条件安全”。第三，量子加密通信的基础设施还很少。第四，技术在手机端的进一步“减配”。如此看来，五年内争取到100万用户，这个目标虽然小，但是却是务实的。

量子安全手机在此刻出现，更容易让人感受到的，是它的象征意义：量子科技，从此开始走入寻常生活。

在路上

或许可以换种说法，量子安全手机不是“当下”的产品，它更象是一款面向未来需求的手机。这是因为，“量子霸权”一旦实用化，其强大的算力可能破解现在的加密技术。

“量子霸权”也叫量子计算优越性，意即在一些特定的算法上，量子计算机比经典计算机有碾压式的优势。优势有多大？按官方说法，量子计算原型机“九章”处理“高斯玻色采样”的速度，比目前世界上最快的超级计算机快100万亿倍。实验显示，当求解 5000 万个样本的高斯玻色取样时，“九章”需 200 秒，而目前世界最快的超级计算机“富岳”需 6 亿年。

未来正在路上，但这条路要走多久，尚未可知。2020年11月18日，在一个高峰论坛上，中国科学院院士潘建伟说，量子加密通信的大规模商用，以及可用的量子计算机的实现，据他预计，大概要有20至30年时间。

量子科技的发展比想象中快。对今天的人来说，完全无法想象的事物，正在加速变成现实。