大话量子通信
张文卓 Sheldon科学漫画工作室
前 言
非常感谢人民邮电出版社邀请我写这本《大话量子通信》,很荣幸成为《新大话信息通信丛书》的新晋一员。
我在读博士及做博士后期间从事的是量子光学和冷原子物理领域的工作。冷原子是实现量子信息中量子精密测量的一个重要手段,例如,我的博士课题就是星载冷原子钟的核心技术漫反射激光冷却原子。后来,这个技术经过日积月累已经趋于完善,计划在下一代北斗导航卫星上进行测试和应用。同时冷原子系统也是量子计算的众多实现方案之一,有望实现高温超导原理的量子模拟。
2014年9月,我结束了在丹麦国家量子中心的博士后工作,回国加入了中国科学技术大学上海研究院的中科院量子信息与量子科技创新研究院。在这里,我开始系统性地投入量子通信领域的研究和产业化工作之中。这些年来,我有幸见证了同事们夜以继日地研制“墨子号”量子科学实验卫星,以及“墨子号”的发射升空后开展的艰苦卓绝的实验,最终让中国在空间量子通信领域拥有了明显的领先地位。
这一阶段我为量子通信的宣传做了很多工作,撰写了很多时效性的科普文章,这些内容横跨量子通信和量子计算领域,在互联网的很多平台上得到了广泛的传播,其中有《划时代的量子通信——写给世界第一颗量子科学实验卫星“墨子号”》《阿里巴巴投资研究量子计算,有什么用?》《获得国家自然科学一等奖的“多光子纠缠和干涉度量学”是什么?》《真假美猴王剧情如果反转,量子力学怎么看?》《关于中美“量子霸权”之战,库叔强烈推荐这篇烧脑的文章!》等。
由于本书面向的读者群体十分广泛,大部分非物理专业的读者对“量子”这个词不是十分了解,因此第1章主要介绍了“量子力学”的发展历史;第2章介绍了当今世界各种信息技术背后用到的量子力学原理,希望读者们能够正确地了解“量子”一词;第3章和第4章分别介绍了第一次信息革命和第二次信息革命的内容,相互可作为对比,让读者看到整个信息技术发展的全貌,以及量子通信在第二次信息革命中的定…