信，未来

大学，诺基亚全球通信高级工程师，致力于手机通信升级研发的科学家。

那些我们听不懂的通信领域科学术语，在她那里，就像是柴米油盐酱醋茶，熟悉得不能再熟悉。

对于通信技术翻天覆地的变化，她可见怪不怪，因为她每天都在见“怪”。

她的工作有多怪？让她自己告诉你吧。

“简单点说，我们的工作就是让大家体验到令人惊叹的移动通信科技。”

“那会是怎样的体验？能给我们描述一下吗？”

“这么说吧，我们的工作好比在开发一种高速通信公路。这种高速通信公路一旦建成，你走在大街上，临近的店铺会自动给你的手机发送信息，手机则根据你的喜好，智能地选择信息。不仅如此，你家中的冰箱、微波炉、空调、门窗……所有的设备都可以和你的手机互联互通，为你打造一个智能的生活环境。路灯、垃圾筒、广告牌……到处都可以设置无线网络传感器，并形成一张全时段、多手段的立体监控网，比现在街头摄像头要强得多。在这种高速互联的环境中，仅凭移动通信，就能实现。”

“这么说来，坏蛋可是无处躲藏啦，警察有可能会失业哦！”

“你这可是杞人忧天！不过，精彩远远不止这些。要知道，通信技术的革新会让信息速度成千倍提高。手机不但可以打电话，还可以和很多设备互联互通，这也是从1G时代到4G时代，最能触摸的不同。”

“嗯，听起来很棒！但是，很奇怪，我们的手机已经用上了4G技术，却没有体验到描述中的神奇！”

“这个不难解释！举个例子来说，电脑刚刚诞生的时候，又大又笨，‘跑’得还慢，个头足足有一间房子那么大。随着科技的发展，电脑变得越来越小，很重要的一个因素是电脑硬件变得越来越小。就拿电脑处理器来说吧，现在，只有一个指甲盖那么大呢。通信技术的革新也是这样，首先是基站越变越小。”

“能给我们解释一下什么是基站吗？”

“通信基站，有点像古代的‘驿站’，它可以帮助传递信号。只是这个家伙‘脚’不沾地，被安装在离地面15～50米的建筑物或发射塔上。简单点说，就是移动通信无线天线啦！”

“我们小区就有这样的基站。”

“没错，基站多了，‘驿站’就多了，这样信息中转起来可以更加清晰快捷。移动通信时，喂喂喂、嘟嘟嘟的状况会大大减少。”

“难道仅仅因为基站吗？”

“当然不是。通信技术更重要的秘密其实藏在信号源——电磁波中，这种电磁波在移动通信领域被称为射频。”

“射频？”

“射频和声音一样，是一种信号源。我们要做的工作就是让射频的‘声音’强大清晰，不受干扰，然后，通过基站发送出去。”

“强大清晰？怎么才能做到呢？”

“这就需要通过软件来实现，需要我们和计算机对话，寻找程序的BUG！”

“BUG又是什么？”

“BUG就是程序漏洞。我们一天的工作就是——消灭通信中的程序漏洞，有时消灭3个，有时消灭5个，再用设备反复检验，确定漏洞消灭，才会投入应用。的确，4G时代依然不够强大，还有很多漏洞需要消灭。我们就像‘修路工人’，修补拓宽通信公路，迎接5G时代，甚至6G时代……那个时候，神奇的感觉召之即来哦。”

“我觉得你们更像是‘剑客’，一剑一剑刺死危害通信技术的各种BUG，日积月累，打怪升级。因为有你们，移动通信从‘喂喂喂、嘟嘟嘟’变得越来越清晰快捷，这也是移动通信G时代不断升级的秘密吧！”

在未来的通信领域，还有更厉害的剑客吗？

稍安勿躁，马上出场……

量子通信 “剑神”出招

2016年8月16日1时40分，我国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。“墨子号”卫星将在天地之间形成一张无形的量子通信网络，保障我们的通信安全。

“量子通信网络，这是什么东西？”

“通信安全？和我有什么关系？”

这个问题要请中国量子卫星首席科学家、中国科技大学常务副校长潘建伟院士为大家解答。他可是全世界量子通信领域的顶级科学家，也是记者心中的“剑神”。

为了见到潘院士，记者提前做了大量功课。

知道吗？量子科学是本世纪最尖端的科学。引领量子科学的国家，方能引领未来，引领全世界。目前，量子科学有两个主攻方向：量子数学和量子通信。

美国正在大力研究量子数学，这玩意很深奥，简单点说就是：1+1以后不等于2了。

中国致力于量子通信研究。潘院士正是这个领域的顶级科学家。

潘建伟团队根据量子的特性，提出一种全新的通信设想：发射卫星，建立量子通信网络，打造一种引领未来、引领全世界的通信方式。

“不就打个电话吗？有这么夸张吗？凭什么可以引领未来、引领全世界呢？”记者心中有点疑惑。

继续追踪……

原来，量子，具有不可分割、测不准等特性，使用量子通信，无法跟踪，非常安全。这为国家信息安全提供了重要的保障，也为未来民用通信提出了一种全新的思路。

除此以外，潘建伟团队还在利用“墨子号”卫星进行一项酷毙了的实验——量子隐形传态。

听起来有点像科幻小说。简单点说，就是将物体转换成量子状态，隔空传物。按照这样的逻辑，如果人也能转换成量子状态，是否也可以实现隔空挪移呢？

带着诸多的疑问，记者拨通了潘院士实验室的电话。

“你好，这里是秘书处。”

“你好，我是少年博览杂志社的高编辑，可以帮我转接潘院士吗？我想预约采访他……”

“不好意思，潘院士出差了！”

“啊……谢谢您！”掩饰不住的失望，这已是记者第6次电话预约，“我能有其他方式联系到潘院士吗？”

“真是熬不过你！潘院士太忙了，建议你联系一下他的助理——李力老师，他也是实验室的核心成员。他的号码是……”可爱的秘书终于松口了。

哇……简直酷毙了，记者拨通了李力老师的手机……

“李老师，您好，我是少年博览杂志社的高编辑。秘书处给了我您的电话，我可以对您做一次简单的采访吗？关于量子通信的几个问题。希望您可以为我们的小读者点亮一盏科学之灯……”记者一口气说完一大段话。

电话那头一阵沉默——

随后，传来一个年轻而温暖的声音：“我很愿意帮助你，不过……量子通信中的科学原理可不是一两句话就能够解释清楚的。我正在前往上海的火车上，你的问题，我尽量用邮件回复你，可以吗？”

“当然可以！”

心跳180！记者以为这位忙碌的科学家要在沉默中挂断电话，没想到他竟然答应了。耶！

……

“尊敬的李力老师，我查阅了大量资料，但是，一直不太明白‘墨子号’卫星和地面是怎样实现量子通信的？难道是用空气来传播的吗？”

“高编辑，你好！其实量子通信，是通过空气中的光子进行的。光子是光能量的最小单元，也叫做光量子，是电磁波的一种。量子通信，可以简单理解为：从地面将一颗颗叫光子的小颗粒发送到卫星上，卫星再把这些小颗粒转发到另外一个地点，这就实现了量子通信。”

“听起来很简单嘛！”

“实际并不简单！很多电磁波是可以被窃听的，譬如收音机，但光量子不会，因为光量子是光能量的最小单元，所以不可分割，并且无法测准。利用这个原理，量子通信成为最安全的通信方式。它可以保障政府、国防、金融安全，也可以改变普通人的生活，比如个人的隐私、网上交易等。它的原理很深奥，但是作用很强大，意义很深远。”

“据我所知，‘墨子号’卫星还肩负着量子隐形传态实验重任。隐形传态实验勾起我们太多的科学幻想，是否可以理解为隔空传送物件呢？只不过物件必须是量子状态。如果人能够转变成量子状态，是否也能隔空传送呢？”

“理论上是可以的，但实际上很难。这个谜底需要等待小读者们长大了，亲自去解开！我只能告诉大家，1997年，奥地利科学家利用隐形传态技术，成功传送了600米，这其中就有潘院士的参与。而今天，我们将这个距离大幅提高，够振奋吧！”

“能够描述一下其中的科学奥秘吗？”

“这可是个难题。因为，隐形传态只是将量子信息传送过去，并没有传送粒子。以人为例，其实，人也是由大量的微观粒子构成的，因此原理上可以用量子隐形传态技术，将人的全部信息传送到另一个地方，再用同样多的粒子将这个人重构出来……”

“我的天啦，那还是同一个人吗？”

“这个……我也无法回答你！但可以肯定，重构出来的人，肯定和原来一模一样。只不过，这个人的‘原型’在传送过程中已被‘销毁’，还原成一堆原始粒子。”

“好想尝试哦，哈哈！最后一个问题，量子通信技术和我们平时使用的移动通信技术有什么不同？谁，更有可能改变未来呢？

“两种技术、两个方向，它们最大的不同是加密方法。传统的加密手段依赖于各种加密算法，然而，只要拥有足够强大的计算能力，原理上，传统加密算法都是可以被破解的。量子通信则不同，这是一种全新的加密方式，因为，每一次量子通信，都会自动生成一个密码，这要归功于‘墨子号’卫星。不过，量子通信并不是要完全颠覆现有的通信方式，只是一种提升通信安全性的手段。至于谁更能改变未来，我觉得，一切皆有可能！”

“说得真好！真想参加你们的隐形传态实验，走进未来，为我们的小读者寻找各种神奇的答案！”

“会有那么一天，我们将为此不懈努力！”

……

看来世界上最伟大的“剑客”，更善于用科技、而不是语言去改变未来。

那就让我们拭目以待吧！

此刻，“墨子号”卫星正在发挥作用，北京、合肥、济南、乌鲁木齐等城市的量子通信网络正在建设之中。未来这些城市将通过量子卫星，形成一个全新的量子通信体系。量子电话、量子视频，各种精彩，指日可待！

这种趋势正在向全世界蔓延，而最核心技术在我们中国。

我们期待某一天，量子通信会像电脑中的Windows系统一样，影响着世界的每一个角落。

这，就是中国力量！

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