人类向外太空的探索已经越来越深入。目前，人类已经成功发射探测器登陆火星表面。登陆后，火星探测器会将探测信息通过通信系统传送到地球。可是，这传输m N Z 3 7 e : # *过程可不像手机视频通话那样简单。探测器发射出的电磁波需要历尽千难万险才能到达地球，而且期间还存在很大的延迟。

对于宇宙的探索，登陆0 @ i , : V U火星应该是一小小小步。太阳系以外的星球动不动就是几亿光年。如此遥远的距离，就算我们能够到达，我们应该怎样实现有效及时的通信0 b q h } C e 1 呢？z { L /

看过《三体》的朋友应该知道，三体世界距离我们4亿光年，和地球用的p x I ; o f f u _是量子通信技术。这是一种即时的，不受空间限制的通信方式。

量子通信是什么？它的原理又是什么？

量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的! ` ` I [ I一种新型的通讯方式。通信的具体过程是，事先a ~ u p + _ a 3构建一对具有纠缠态的粒子，将两个粒子分别放在通信双方，将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量，则接收方的粒子瞬间发生坍塌，坍塌为某种状态，这个状态与发送方的粒子坍塌后的状态是对称的，然后将联合测量的信息通过经典信道f W ( ` * n传送给接收方。接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换，即可得到与发送S U W - - C方完全相同的未知量子态。

在1993年，美国IBM的研究人员提出了量子通信理论。经过科研人员多年的努力，量子通信已经从理论走- y e h 2 x y进实用。2009年9月，中国科研团队建成了世W O 2 8 Z界上首个全通型量( ( o l }子通信网络，首次实现了实时语音量子保密通信。这一成果标志着中国在量子通信技术上已经# ~ F 3 v 4 ( 5 |走到前列。

神秘的伙伴关系——量子纠缠

目前，人类只是发现了量子纠缠现象，但是仍然不能解释其中奥秘。以两颗向相1 v e H反方向移动但速率相同的光量子为例，即使y H V N一颗行至太阳边，一颗A B Y行至冥王星边，在q 8 7如此遥远的距离下，它们仍保有关联性；亦即! 1 x当其中一颗被操作而状7 m [ s b 1 r 2 O态发生变化，另一颗也会即时发生相应的状态变化。如此现象导致了鬼魅似的超距作用之猜s 9 ( g b 0 U v疑，P F / = !仿佛两颗光量子拥有超光速的秘密通信一般。

如果我们7 x # M A c H a让光量子携带信息，那么由于量子之间的纠缠现象我们就可以实现不受空$ ( z d L U间距离约束的通信。哪怕两颗星球在遥远，我们都可以即时通话了。

量子通信的技术难点

目前，我们还不能实现量子纠缠中所描S | ] u ?述的超距传输。进行量子通信，我们使用的是光量子。在通信中我们需要向目标发射光量子。

让光量子携带信2 | * V D } F &息Y C , d L { 2我们能够实现。真正的技术难点在于用于通信的光量子在传输的时候，空间中还充斥着海量的光量子。它们存在于自然界，并不携带有用的通信信息，你必须在这样的嘈杂8 ` , & s 4背景下把用于通信的光量子检测出来，然后读取这些光量子中包含的通信信息，才能实现量子通信。

同时，光量子在传输过程中也是会衰减的。那么，传输就需要y U v c $ % 8中继器。但是u l ; # 6 7，我们不能像使用普通中继器那样对M l $ ) @ ; 信号进行放大。因为进行任何操作，都会破坏光量子的纠缠状态。

随着人类探索太空深入，我们必然需要更加强大的通信能力。量子通信让我们看到了希望。如果真的寻找到外星人，某一天我们Q t ; *就可以使用量子通信和外星朋友阿外打电话问好了。只是不知道那时应该叫几G通信技术了O ! $ * $ X 0。