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量子通信到底是咋回事呢？首先，量子通信的基础是量子力学，而量子力学的叠加、测量、纠缠三个特性是反直觉的，令我们难以理解，其实当年的科学家们对此也有过激烈的争论。随着研究的深入，量子力学的这三个特性被无数次实验所证实，在铁证面前科学家们放弃了歧见，开始共同探究其背后的科学原理。在普朗克、爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森堡、薛定谔、狄拉克等顶级科学家的共同努力下，完整的量子力学体系得以建立。量子力学与信息学相结合产生了量子信息科学，量子信息科学又分为量子计算和量子通信两个学科方向。中国人在量子通信领域的研究和实践处于世界领先地位，领军人物是中国科技大学的潘建伟教授。潘建伟在《自然》上发表过《实验量子隐形传态》（“Experimental quantum teleportation”），入选了《自然》杂志的“百年物理学21篇经典论文”。在《自然》上发表了《单个光子的多个自由度的量子隐形传态》（“Quantum teleportation of multiple degrees of freedom of a single photon”），被英国物理学会评为2015年十大物理学突破之首
爱因斯坦在1905年发表了四篇论文。
1905年，爱因斯坦在科学史上创造了一个史无前例奇迹。这一年他写了六篇论文，在三月到九月这半年中，利用在专利局每天八小时工作以外的业余时间，在三个领域做出了四个有划时代意义的贡献，他发表了关于光量子说、分子大小测定法、布朗运动理论和狭义相对论这四篇重要论文。
1921年演讲中的爱因斯坦。
这时间完全长于现今的通用时间，欧洲攻读博士学位的五年时间很长，尽管这在当时并不罕见但如今平均时间却为三年。
爱因斯坦于1902年开始在瑞士专利局工作，您会注意到这年他刚刚获得博士学位。 他之所以这样做，是因为他找不到让满意的教学岗位，所以他需要另一个收入来源来维持生计。
有的人或许是出于妒忌
可能是他之前的口碑不是很好。
邓从豪1920年10月10日生于江西省临川县，1998年1月17日于济南逝世，生前任山东大学校长、中国科学院院士，山东省人大常委会委员。邓从豪院士是当代著名化学家，专长量子化学与分子反应动力学，在配位场理论方法及电子相关理论研究方面所取得的成果受到中外化学家的高度评价。在国内外学术刊物发表论文240余篇，出版学术专著及教材5部。培养了博士研究生13名，硕士研究生30余名，1993年当选为中国科学院院士，1995年被授予全国先进工作者称号。邓从豪出生在一个贫苦的农民家庭里。幼年的他经历了贫穷的磨练，深受其父优良品格的熏陶，把“奋发向上”、“做一个有益于人类的人”作为自己的座右铭。邓从豪天资聪慧，学习特别优秀，1935年以优异的成绩考入南昌一中，成为当时崇岗乡唯一的中学生。在校期间，他读了《牛顿传》和《居里夫人传》，受到巨大的震动和启发，立志攀登科学高峰。1938年他被保送该校高中，学习非常刻苦，放假回家则尽力帮助父亲干活，乡亲们亲昵地称赞他既是“洋学生”，也是“泥腿子”。1941年夏天，邓从豪千里迢迢步行到厦门大学投考，并以优异成绩跨入了这所著名学府。在厦大求学的四年中，他不仅以优异成绩读完了化学系的全部课程，而且选修了数理系的绝大部分课程。每当回忆起在厦大求学的艰苦岁月，他总要深情地谈到两位物理化学授课老师傅鹰教授（著名化学家，中国科学院院士，曾任北京大学副校长）和蔡启瑞教授（著名化学家，中国科学院院士，曾任厦门大学副校长），他说：“傅老师和蔡老师深入浅出的讲学、勤奋刻苦的精神和严谨的治学态度给我留下难以磨灭的印象，正是由于两位老师的教诲，使我十分重视基础理论的学习和研究”。大学毕业后邓从豪即开始自学量子力学，并选定了量子化学基础理论作为自己的研究方向。1945年夏，邓从豪从厦大毕业，先受聘于著名爱国华侨领袖陈嘉庚先生创办的集美中学，次年秋回到了母校南昌一中，冬季再到南昌中正大学化学系任教。因参与学生的爱国运动，1947年他被学校当局解聘，这促使了他北上山东大学任教的决心。在齐鲁之邦，他奉献了毕生精力，为人民教育事业和科学研究奋斗了近五十度春秋。邓从豪教授是一位循循善诱、诲人不倦，教书育人的导师。50年来，他曾先后在山东大学化学系、物理系和光学系讲授了无机化学、分析化学等二十余门大学生和研究生课程，有些课程是在全国首次开设的。邓从豪教授的讲课特点是侧重推理，逻辑性强，思想严密，内容新颖而充实。他记忆力惊人，授课不用讲稿，总是适时地介绍国内外同行及他本人的最新科研成果，使听课者很快地进入本学科的前沿。有一次他患了病，右肩肘疼痛难忍，但他仍然坚持按时给研究生上课，右手抬不起来就用左手写，一堂课下来累得脸焦黄，出虚汗。他常说，凡事贵在坚持，要有择善固执的精神，如果碰到一点困难就放弃，成功不会向你招手。邓从豪教授治学精神和授课风格影响了一代人，他指导出来的研究生和他的助手也都承袭了这种传统。因此，由他创建并领导的理论化学研究室，学术思想活跃，民主气氛浓厚，开课质量高，科研成绩大，是毫不奇怪的。邓从豪教授学风严谨，科学思想深邃，研究成果累累。但他更为重视科学研究的水平和质量，总是抓住科学前沿的关键性问题，力争取得重大成果。他在各个时期发表的论文都具有非常高的水平，其科学价值及对学科发展的贡献都为国际国内同行专家所公认。邓从豪教授是国内外著名的量子化学家，具有深厚的学术造诣和孜孜不倦的探索精神。从50年代初他就开始了理论化学的研究，并在这一崭新学科领域里辛勤探索了半个世纪。1963年至1965年，他参加了著名化学家唐敖庆教授主办的“物质结构学术讨论班”。这期间，他从事的“配位场理论研究”获得1982年国家自然科学一等奖。70年代末，他所提出的“过渡态和产物态相互作用的矩阵元”被学术界称为一条新的化学动力学原理。邓从豪教授在物理学、光学领域也有很深的造诣。1979年他在物理学报上发表的“自发辐射的线宽与原子能级移位”一文为克服光子场发散问题提供了有效途径。电子相关是目前世界上公认的量子化学理论中重要而又最困难的问题之一，80年代以来，邓从豪教授主要从“选择相关函数的条件”、“修正的Hartree-Fock方程”等不同角度研究电子相关问题，经过近二十年艰苦卓绝的探索，终于取得了重大突破，他以超球坐标下的超球谐和广义拉革尔函数两个完备基作展开，获得了对多电子原子、分子Schrodinger方程的直接求解。该方法开辟了严格求解多体化学体系的新途径，为精确理解与电子相关有联系的化学物理问题奠定了基础。邓从豪教授先后承担了国家自然科学基金七五、八五重大项目和高等学校博士点基金项目，于1978年获全国科学大会奖和山东省科学大会奖，1982年获国家自然科学一等奖，1986、1988、1990年三次获国家教委科技进步二等奖，1992年获中国人民解放军科技进步二等奖，1997年获国家自然科学三等奖、国家教委科技进步一等奖。1982年获得山东省劳动模范称号，1989年被评为全国优秀教师，1990年获政府特殊津贴，1993年11月当选为中科院院士，1995年被授予全国先进工作者称号。邓从豪教授不仅是一位成就卓著的科学家，而且是一位德高望重的教育家。从1956年起，他先后担任过化学系、光学系的主任、副主任，从1980年起，先后担任过山东大学副校长、校长。作为一名教师，他竭尽全力传道、授业、解惑，为国家培养了大批高级专门人才。作为一名行政领导，他高瞻远瞩，驾驭全局，各项工作井然有序、蓬勃发展，他时刻关怀青年学生的健康成长，教育他们德智体全面发展。知人善任、奖罚得当是邓从豪教授做行政领导工作的一个突出特点。1962年化学系有一位应届毕业生，聪明勤奋、成绩优异，但纪律松懈，说话偏激，毕业分配时，某些领导曾提出处分该生，时任化学系副主任的邓从豪教授则力主教育从严，处理从宽，化消极因素为积极因素，主张免予处分。在邓从豪教授的坚持下，这个学生分配到中国科学技术大学任教，并于1997年光荣地当选为中国科学院院士。他曾数次应母校邀请回山东大学讲学，每次谈起邓老师给予他的教育和爱护时，都是禁不住泪流满面，他说，没有邓老师的关心爱护就没有他的今天。邓从豪教授十分强调学风、校风和作风建设，在担任山东大学校长时提出了“勤奋学习，刻苦钻研，实事求是，锐意创新”的16字方针。他曾多次率山大代表团访问英、美、日、澳、加等国，考察发达国家的教育与科学研究，建立校际交流与合作关系。他身体力行，不仅自己治学严谨，作风正派，还善于倾听下级、学生和教职工的意见。邓从豪教授还十分注意培养、奖掖学生和青年教师的自学本领与独立开展科学研究的能力。他不仅毫无保留地传授知识，解答疑难，一丝不苟地为学生和青年教师审阅、修改学术论文，指导他们进行科学研究，而且用由他主持的科研成果所获得的资金建立了“青年理论化学研究基金”，奖励做出优秀研究成果的研究生和青年理论化学工作者。邓从豪教授历经磨难。在1959年的那场所谓“反右倾”运动中，他曾被扣上“走白专道路”的帽子，受到错误的批判并剥夺了化学系副主任职务。在“文革”动乱中，他又被扣上了“反动学术权威”的帽子，身心倍受摧残。但是他始终对未来充满信心，在极其困难的情形下进行科学研究，顶着压力为青年教师开设系统的基础理论课程。科学的春天到来了，邓从豪教授也重新焕发了青春，全身心地投入到科研和教育事业中去。许多跟随他工作多年的助手和学生发出由衷的感叹：邓老师不仅教会我们做学问，而且用实际行动教育我们如何做人。 邓从豪(1921．10～1998．1．17)男，著名化学家、教育家，中国科学院院士，山东大学原校长。江西省临川县人，中共党员。出生于农民家庭，自幼勤奋好学。1935年考入南昌一中，1938年以优异成绩被保送高中。1941年考入厦门大学化学系，1945年毕业，先后到厦门集美中学、南昌一中、南昌中正大学化学系任教。1948年应聘赴青岛任教于山东大学化学系，1958年随校迁居济南。在山东大学历任助教、讲师、副教授、教授、博士生导师，光学系主任、化学系主任、副校长，1984年6月至1986年11月任校长，并一直担任山东大学理论化学研究室主任。他先后为化学系、物理系、光学系讲授无机化学、分析化学、物理化学、物质结构、量子化学、化学动力学、量子力学、激光原理、配位场理论、分子反应动力学、振动耦合理论、电子相关理论等20余门课程。50年代，在著名化学家唐敖庆的帮助和影响下，开始理论化学的研究工作，1955年发表量子化学方面的首篇论文《键函数》。此后40多年，他的主要研究方向是量子化学基础理论和微观反应动力学。他锲而不舍，勇于开拓，相继在“双原子分子的势能函数”、“配位场理论”、“化学反应速率量子理论”、“电子相关理论”等前沿领域进行了研究，在国内外发表160余篇学术论文，成绩卓著，赢得广泛声誉。他的“配位场理论研究”成果，1966年被“北京国际暑期物理讨论会”评为10项优秀成果奖之一，认为这项成果“丰富和发展了配位场理论，为发展化学工业催化剂和受激发射等科学技术提供了新的理论根据”，处于国际领先地位。1982年该项成果获国家自然科学一等奖。他1987年起连续当选为山东省第六、七届人大常委会委员，是中国化学学会常务理事、中国光学学会理事，1993年11月当选为中国科学院院士。曾被评为山东省劳动模范、全国优秀教师、全国先进科技工作者，1995年4月获得全国先进工作者称号。1998年1月17日在济南病逝。根据《中国科学技术专家传略》（河北教育出版社，1996年7月）403~422页整理而成
孙家钟（1929～2013.02.24），男，中国天津人，中国 *** 党员，中国科学院资深院士，著名理论化学家、教育家，吉林大学原教授。1947年考入国立师范学院化学系，1950年转入燕京大学，1952年毕业于燕京大学化学系，同年年9月参加工作。曾先后兼任全国博士后科研流动站管理协调委员会化学学科专家组成员，国务院第三届学位委员会委员，第二届、第三届学科评议组（化学组）成员，国家教委化学教学指导委员会副组长，《高等学校化学学报》副主编，国际《分子液体杂志》编委，《国际量子化学杂志》编委等职。2013年2月24日10时7分，孙家钟同志因病医治无效在长春逝世，享年84岁。
莱纳斯·卡尔·鲍林(Linus Carl Pauling，1901年2月28日-1994年8月19日)，美国著名化学家，量子化学和结构生物学的先驱者之一。1954年因在化学键方面的工作取得诺贝尔化学奖，1962年因反对核弹在地面测试的行动获得诺贝尔和平奖，成为获得不同诺贝尔奖项的两人之一。鲍林被认为是20世纪对化学科学影响最大的人之一，他所撰写的《化学键的本质》被认为是化学史上最重要的著作之一。他所提出的许多概念:电负度、共振理论、价键理论、杂化轨道理论、蛋白质二级结构等概念和理论，如今已成为化学领域最基础和最广泛使用的观念。学术贡献价键理论鲍林自1930年代开始致力于化学键的研究，1931年2月发表价键理论，此后陆续发表相关论文，1939年出版了在化学史上有划时代意义的《化学键的本质》一书。这部书彻底改变了人们对化学键的认识，将其从直观的、臆想的概念升华为定量的和理性的高度，在该书出版后不到30年内，共被引用超过16000次，至今仍有许多高水平学术论文引用该书观点。由于鲍林在化学键本质以及复杂化合物物质结构阐释方面杰出的贡献，他赢得了1954年诺贝尔化学奖。鲍林对化学键本质的研究，引申出了广泛使用的杂化轨道概念。杂化轨道理论认为，在形成化学键的过程中，原子轨道自身回重新组合，形成杂化轨道，以获得最佳的成键效果。根据杂化轨道理论，饱和碳原子的四个价层电子轨道，即一个2S轨道和三个2P轨道喙线性组合成四个完全对等的sp3杂化轨道，量子力学计算显示这四个杂化轨道在空间上形成正四面体，从而成功的解释了甲烷的正四面体结构。电负性 鲍林在研究化学键键能的过程中发现，对于同核双原子分子，化学键的键能会随着原子序数的变化而发生变化，为了半定量或定性描述各种化学键的键能以及其变化趋势，鲍林于1932年首先提出了用以描述原子核对电子吸引能力的电负性概念，并且提出了定量衡量原子电负性的计算公式。电负性这一概念简单、直观、物理意义明确并且不失准确性，至今仍获得广泛应用，是描述元素化学性质的重要指标之一。共振论 鲍林提出的共振论是20世纪最受争议的化学理论之一。也是有机化学结构基本理论之一。为了求解复杂分子体系化学键的薛定谔方程，鲍林使用了变分法。在原子核位置不变的前提下，提出体系所有可能的化学键结构，写出每个结构所对应的波函数，将体系真实的波函数表示为所有可能结构波函数的线性组合，经过变分法处理后，得到体系总能量最低的波函数形式。这样，体系的化学键结构就表示成为若干种不同结构的杂化体，为了形象地解释这种计算结果的物理意义，鲍林提出共振论，即体系的真实电子状态是介于这些可能状态之间的一种状态，分子是在不同化学键结构之间共振的。鲍林将共振论用于对苯分子结构的解释获得成功，使得共振论成为有机化学结构基本理论之一。1950年代，苏联和中国等共产主义国家出于意识形态的考虑，对共振论、现代遗传学等科学理论展开政治批判，共振论被作为唯心主义的典型加以批判。由于这场政治运动的影响，在共产主义国家量子化学的传播和发展几乎陷入停顿。1980年代以后，这些国家的学术界逐渐破除了政治因素对科学的束缚，重新审视和接受共振论的思想。在量子化学领域，随着分子轨道理论的出现和发展，鲍林的化学键理论由于在数学处理上的繁琐和复杂而逐渐处于下风，共振论方法作为一种相对粗糙的近似处理也较少使用了，但是在有机化学领域，共振论仍是解释物质结构，尤其是共轭体系电子结构的有力工具。生物大分子结构和功能 1930年代中期，随着加州理工学院加强其再在生物学领域的发展，鲍林得以接触一批生物学大师，期间鲍林对他原本没有兴趣的生物大分子结构研究产生了兴趣。鲍林在生物大分子领域最初的工作是对血红蛋白结构的确定，并且通过实验首先证实，在得氧和失氧状态下，血红蛋白的结构是不同的，为了进一步精确测定蛋白质结构，鲍林首先想到他早期从事的x-射线衍射晶体结构测试的方法，他将这种方法引入到蛋白质结构测定中来，并且推导了经衍射图谱计算蛋白质中重原子坐标的公式。至今通过蛋白质结晶，进行x-射线衍射实验仍然是测定蛋白质三级结构的主要方法，人类已知结构的绝大部分蛋白质都是经由这种方法测定获得的。结合血红蛋白的晶体衍射图谱，鲍林提出蛋白质中的肽链在空间中是呈螺旋形排列的，这就是最早的α 螺旋结构模型，有科学史学者认为沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型就是受到了鲍林的影响，而鲍林之所以没有提出双螺旋，是因为他在1950年代受到美国麦卡锡主义的影响，错过了一次在英国举行的学术会议，没有能够看到一副重要的DNA晶体衍射图谱。1951年鲍林结合他在血红蛋白进行的实验研究，以及对肽链和肽平面化学结构的理论研究，提出了α螺旋和β折叠是蛋白质二级结构的基本构建单元的理论。这一理论成为20世纪生物化学若干基本理论之一，影响深远。此外，鲍林还提出了酶催化反应的机理、抗原与抗体结构互补性原理以及DNA复制过程中的互补性原理，这些理论在20世纪的生物化学和医学领域都扮演了非常重要的角色。1994年8月19日，美国著名学者莱纳斯·鲍林以93岁高龄在他加利福尼亚州的家中逝世。鲍林是惟一一位先后两次单独获得诺贝尔奖的科学家。曾被英国《新科学家》周刊评为人类有史以来20位最杰出的科学家之一，与牛顿、居里夫人及爱因斯坦齐名。然而，路透社在报道鲍林逝世的消息时却说，他是"20世纪最受尊敬和最受嘲弄的科学家之一"。其他消息一个"最受尊敬"的科学家之所以"最受嘲弄"，在于他提出了维生素作用的新观点，尤其是主张超大剂量服用维生素C。鲍林是"化学家、物理学家、结晶学家、分子生物学家和医学研究者"，他不是医生，可他偏偏引发了医学领域一场旷日持久的大论战。鲍林根据自己多年的研究，于1970年出版了《维生素C与普通感冒》一书。书中认为:每天服用1 000毫克或更多的维生素C可以预防感冒:维生素c可以抗病毒。这本书受到读者的赞誉，被评为当年的美国最佳科普图书。可是，医学权威们激烈反对鲍林的论点。有的说:"没有任何证据能够支持维生素C可以防治感冒的观点。"有的说:"这对预防或减轻感冒没有什么用处。"权威部门也纷纷表态。例如，美国卫生基金会就告诫读者:"每天服用1000毫克以上维生素C能预防感冒的说法是证据不充分的。"美国医学协会也发表声明:"维生素C 不能预防或治疗感冒!"只有个别医学家及几百位普通病人用自身的经历支持鲍林。鲍林身陷重围。攻击他的人说他根本不是医生，没资格来谈论维生素C防治感冒的问题。还有人干脆把他讥讽为江湖医生。或说他用维生素C防治感冒是江湖游医式的宣传。尊重他的人则叹惜他晚年"不安分"，说他完全可以安享荣耀，可他非要闯入医学领域。而离开他自己的化学"主流"太远。然而。鲍林不管这些。1979年。他和卡梅伦博士合作出版了《癌症和维生素C》一书，建议每个癌症患者每天服用10克(1克等于1000毫克)或更多的维生素C,建议癌症患者"尽可能早地开始服用大剂量维生素c,以此作为常规治疗的辅助手段"。他们说:"我们相信这种简单的方法将十分显著地改善癌症治疗的结果。"但是。医学权威们更不相信这种观点。鲍林先后8次向国家癌症研究所申请资助，以便通过动物实验做进一步研究，可这位世界知名科学家的每次申请都被否定。他只能靠"许多人资助"来工作。即使如此。权威机构和权威人士还是声明:维生素C对癌症没有价值。此时，仍然是一些病人用自己的实例来支持鲍林的观点。1985年，鲍林又写了一本有关健康长寿的书。他在谈及"一种提高健康水平的摄生法"时，介绍了12项具体步骤，第一项就是:"每天服用维生素C6~18克，或更多。一天也不要间断。"他认为。"这种摄生法的主要特点就是增补维生素"，他自己则是个多年的身体力行者。他说:"1985年我写这本书时。每天服用4片营养物质加上18克维生素C。"鲍林认为。不管你现在年龄多大，每天服用最佳量的维生素(逐步增加维生素C用量),都是有益的。他说:"从青年或中年时开始。适当地服用维生素和其他营养物质，进行一些健身运动，能使寿命延长25~35年。""如果你已进入老年，服用适当的维生素并进行一些健身运动，可以期望使衰老进程减慢，延长寿命15年或20年。"他的超大剂量服用维生素C可以益寿的观点自然又一次被医学界所拒绝。医学权威们与鲍林的最大争论焦点在于维生素C的用量。鲍林认为，"对大多数成人来说.维生素C的最佳摄入量是在2.3~10克的范围内。"如果需要，还可以增加到每天20克、30克或更多。鲍林认为，无论是对付病毒、癌症还是抗衰老。维生素C的用量都应大大高于当时的规定用量。所以严格说，剂量之争是双方的关键之争。在鲍林去世之前，美国的权威机构--食品营养委员会对维生素C的推荐剂量是每天60毫克。有些营养学家认为只要30~40毫克就行了。可鲍林向人们建议的服用量是专家推荐剂量的几十倍到几百倍。这自然要遭到医学界人士的坚决反对了。美国健康基金会主席明确告诫人们:"所谓的大剂量维生素疗法必须避免。"医学界反对大量服用维生素C的重要理由是:这会使人得肾结石。但鲍林反驳说:尽管理论上有这种可能，可是在医学文献中没有一个肾结石病例是因大剂量服用维生素C而导致的。在鲍林去世之前。双方始终是各执一词，互不相让。不知是有意还是无意，直到鲍林逝世以后。我们才初步看到了关于维生素C剂量和作用方面的一点变化:1995年2月，美国心脏学会和部分营养学家向美国国家食品与药品管理机构建议:将维生素C的每日推荐量由60毫克提高到250~1000毫克。1996年4月，美国国立卫生研究院的科学家声称:一个人每天摄入200毫克维生素C是最理想的，而不是60毫克。1996年《纽约时报》报道的一则调查称。有30%~40%的美国人在服用维生素C,其中1/5的人每天服用量超过1克。1997年10月，《美国临床营养杂志》报道，研究人员对247名年龄在56~72岁的妇女进行了调查，其中有11%的人每天补充维生素C超过10年，这些服用者没有一人得白内障。研究人员认为，长期补充维生素C,可使白内障的危险减少77%以上--而鲍林早在1985年前就这样论述了，然而，医学界原先不相信。2000年美国药物研究所食品和营养委员会的评估认为:成人每天服用不超过2 000毫克维生素C是安全的。有报告称，据对14例临床实验证明，每天口服10克维生素C且连续3年，未发现1例肾结石。现在。多数医学界人士相信。维生素C确有一定的防治感冒的作用。研究发现。每天摄入300~400毫克维生素C的男性，要比日摄入量60毫克及不足60毫克的人多活6年。如今，许多专家承认:维生素C有抗癌作用，能预防多种疾病，包括老年痴呆症。有报道说。对18例晚期癌症患者，每天1次给予维生素C10~20克静脉滴注。结果14例全身骨关节痛患者治疗1周后有7例明显缓解。关于维生素C作用与剂量的这场大论战。鉴于美国的影响力和双方的知名度，一开始就越过了国境，波及到全球。各国的医学界人士起初差不多也都站到了美国同行那边。遥想当年。鲍林几乎是"孤军作战"地与众多医学权威机构和权威人士论争，他为此而受到的嘲弄和轻蔑是一位著名学者，也是一般人难以忍受的。可鲍林在长长的20多年时间里，义无反顾地奋起捍卫自己的观点，这种勇气和探索精神令人深深敬仰。时至今日，美国和世界各国的许多专家学者已经承认或接近承认鲍林的观点了，然而论争仍远远没有结束，例如，有些人认为维生素C能抗癌，有些人却认为它能致癌。总之，维生素C的作用与剂量问题仍需继续研究。诚然，鲍林的某些观点是否有失偏颇，尚待实践进一步检验。即使有朝一日证明他的论点不够完美，他的探求精神依旧值得人们学习。毕竟探索永无止境，毕竟科学未到尽头，我们没有理由因循守旧。从这个角度看，鲍林的其他观点也是值得人们深思的。他说:"医生在行医时应当慎重是对的，但是，如果医学要进步，行医这行业也需要接受新思想。""医生的意见不是一贯正确的,虽说其用心善良，患者要自己做出决定。"
作者 | 陈欢欢
近日，光量子计算和大尺度光量子信息处理两项成果双双入选中国科学院“率先行动”计划第一阶段59项重大 科技 成果及标志性进展。
8月16日，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”迎来4岁生日。在距离地球500公里的轨道上，这颗超期服役2年的“老”卫星仍然捷报频传。
6月15日，中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟领衔的合作团队在《自然》发表论文，在国际上首次实现了基于纠缠的无中继千公里级量子保密通信。这也是“墨子号”4年间产生的第5篇《自然》《科学》论文。
随着一项项科学实验的成功，卫星量子通信的应用前景日益清晰。
战略布局占先机
7月23日，美国能源部公布报告，规划了美国“量子互联网”战略蓝图。欧盟早在2016年也提出过“欧洲量子技术旗舰计划”，打算用10年建成量子互联网。
可喜的是，我国在这一领域，相关基础研究和工程技术水平都处于国际引领地位。
今年3月，我国科学家刚刚创造了光纤量子通信509公里的新纪录。同时，“墨子号”保持着星地之间1200公里量子通信的世界纪录。“墨子号”和“京沪干线”的成功实施，构建了国际首个天地一体的广域量子通信网络雏形。
之所以能“起个大早、赶个早集”，得益于潘建伟的战略眼光与布局。
量子 科技 研究主要集中在量子通信、量子计算和量子精密测量等领域，有多光子纠缠、光量子计算、超冷原子量子模拟、光晶格量子模拟、量子中继器等诸多方向。
这么多学科方向，一个人不可能包打天下。从单枪匹马到带领一支近百人的团队，潘建伟用了10多年时间。
本世纪初，量子 科技 在中国还颇为冷门。潘建伟也面临着学科方向不被理解、申请经费四处碰壁的困境。
在人手紧缺的情况下，他却果断地把优秀学生纷纷送走。德国海德堡大学、奥地利因斯布鲁克大学、美国斯坦福大学、英国剑桥大学、瑞士日内瓦大学……这些量子科学和技术顶尖团队所在地，都留下了潘建伟弟子学习的身影。
如今，各研究室独当一面的负责人正是当年那些漂流四海的年轻人。
“墨子号”量子纠缠源分系统主任设计师印娟的成长路线却略有不同。
2002年，大二结束的暑假，印娟来到潘建伟实验室，成为实验室第一位女生，从此再没有离开。
2017年，“墨子号”千公里级星地双向量子纠缠分发实验成功，以封面论文的形式发表在《科学》，印娟成为团队里第一个同时拥有《自然》和《科学》第一作者身份的科学家。
善于布局，也安心等待。这样的一支团队，一出手就是“大”成果不足为奇。
敢想敢干出奇迹
“墨子号”科学应用系统主任设计师任继刚，至今仍清楚地记得读博时第一次听潘建伟作报告的情景。“太神奇了，就像听一个科幻故事。”他回忆说。
在场的很多人可能也跟任继刚一样，把量子 科技 当成科幻故事。而作报告的那个人却是认真的。
2003年，潘建伟陷入量子通信研究瓶颈。由于光子在光纤传输时损耗太大，传输100公里只剩下1%的信号到达接收端。而外太空因为几乎真空，光信号损耗非常小，潘建伟破天荒地提出了“上天”这个“大胆且疯狂”的方案。
当时，他向博士生彭承志科普量子通信的发展前景，当说到需要通过太空实现长距离传输时，彭承志认为“这是一个遥不可及的梦想”。他问潘建伟：“这个事，是不是挺牛的？”潘建伟想了想，很肯定地回答：“肯定牛，是世界上最牛的，至少是之一。”
带着这样的信念，他们在合肥大蜀山山顶开始了第一个实验，于2005年实现了13公里的量子纠缠分发。这个传输距离超过了大气层的等效厚度，从而证实了远距离自由空间量子通信的可行性。
2009年，团队在青海湖开展百公里量子纠缠分发实验。当时，团队里的3位主力——2007年博士毕业的任继刚、2009年博士毕业的印娟、2010年将要博士毕业的廖胜凯，后来分别成为“墨子号”3个分系统主任设计师。
岛上通信信号极差，几位年轻人没什么消遣，晚上做实验，白天借着搭建的无线网桥开例会。2012年，团队在国际上首次实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发。
2017年，利用“墨子号”，他们将量子纠缠分发的距离再提高一个量级，达到1200公里。
从大蜀山的13公里到天地间的上千公里，潘建伟团队一步一个脚印，从无到有地验证了量子通信的可行性。
“率先行动”很给力
中国科学院院士、 科技 部原部长徐冠华曾公开指出，我国对自身科学研究能力不自信，“在 科技 项目的确定过程中，习惯于拒绝支持有争议的项目，排斥没有国外先例的研究”。
当年的潘建伟，面对的就是这样的窘境。
2003年，潘建伟首次提出利用卫星实现自由空间量子通信的构想。这个“前无古人、闻所未闻”的想法立即遭到多方质疑：量子信息科学，欧洲美国都刚刚起步，我们为什么现在要做？
这个“不靠谱”的计划却获得了中国科学院的支持。2011年底，中国科学院空间科学先导专项正式立项“量子科学实验卫星”，自此打开了量子世界的大门。
2014年，中国科学院启动实施“率先行动”计划，给“墨子号”研制团队带来了“集团军”的支持。
当年10月，中国科学院量子信息与量子 科技 前沿卓越创新中心率先成立，2017年5月更名为量子信息与量子 科技 创新研究院。
这使得中国科学技术大学同中国科学院上海技术物理研究所、微小卫星创新研究院、光电技术研究所等都有了更加紧密的合作关系。
中国科学院上海技术物理研究所研究员、量子科学实验卫星工程常务副总师王建宇曾比喻称：星地间量子纠缠分发的难度，就像在太空中往地面的一个存钱罐里扔硬币，而且天空中的“投掷者”相对地面上的“存钱罐”还在高速运动。
在“率先行动”计划的支持下，这样一项看似“不可能的任务”最终顺利完成。“我们的合作体现出了创新研究院的价值，那就是集中力量干大事。”潘建伟说。
中国科学院院长、党组书记白春礼评价称，“墨子号”为中国在国际上抢占了量子 科技 创新制高点，成为了国际同行的标杆，实现了“领跑者”的转变。
天时、地利、人和，量子团队的下一个“惊喜”也许很快就会到来。
《中国科学报》 （2020-09-10 第1版 要闻）
量子理论是普朗克提出来的。
1900年，德国柏林大学教授普朗克首先提出了“量子论”。 1900年12月14日，普朗克在柏林的物理学会上发表了题为《论正常光谱的能量分布定律的理论》的论文，提出了著名的普朗克公式，这一天被普遍地认为是量子物理学诞生的日子。
马克斯·普朗克(1858年-1947)在1900年首先形成了他的量子论。这一理论如同5年后爱因斯坦发表的相对论一样，对物理学产生了深远的影响。
量子力学要点
基本描述：波函数。系统的行为用薛定谔方程描述，方程的解称为波函数。系统的完整信息用它的波函数表述，通过波函数可以计算任意可观察量的可能值。在空间给定体积内找到一个电子的概率正比于波函数幅值的平方，因此，粒子的位置分布在波函数所在的体积内。
粒子的动量依赖于波函数的斜率，波函数越陡，动量越大。斜率是变化的，因此动量也是分布的。这样，有必要放弃位移和速度能确定到任意精度的经典图像，而采纳一种模糊的概率图像，这也是量子力学的核心。
量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的。旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。 1900年，普朗克提出辐射量子假说，假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的，能量子的大小同辐射频率成正比，比例常数称为普朗克常数，从而得出黑体辐射能量分布公式，成功地解释了黑体辐射现象。 1905年，爱因斯坦引进光量子(光子)的概念，并给出了光子的能量、动量与辐射的频率和波长的关系，成功地解释了光电效应。其后，他又提出固体的振动能量也是量子化的，从而解释了低温下固体比热问题。 1913年，玻尔在卢瑟福有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。按照这个理论，原子中的电子只能在分立的轨道上运动，原子具有确定的能量，它所处的这种状态叫“定态”，而且原子只有从一个定态到另一个定态，才能吸收或辐射能量。这个理论虽然有许多成功之处，但对于进一步解释实验现象还有许多困难。 在人们认识到光具有波动和微粒的二象性之后，为了解释一些经典理论无法解释的现象，法国物理学家德布罗意于1923年提出微观粒子具有波粒二象性的假说。德布罗意认为：正如光具有波粒二象性一样，实体的微粒(如电子、原子等)也具有这种性质，即既具有粒子性也具有波动性。这一假说不久就为实验所证实。 由于观粒子具有波粒二象性，微观粒子所遵循的运动规律就不同于宏观物体的运动规律，描述微观粒子运动规律的量子力学也就不同于描述宏观物体运动规律的经典力学。当粒子的大小由微观过渡到宏观时，它所遵循的规律也由量子力学过渡到经典力学量子力学与经典力学的差别首先表现在对粒子的状态和力学量的描述及其变化规律上。在量子力学中，粒子的状态用波函数描述，它是坐标和时间的复函数。为了描写微观粒子状态随时间变化的规律，就需要找出波函数所满足的运动方程。这个方程是薛定谔在1926年首先找到的，被称为薛定谔方程。当微观粒子处于某一状态时，它的力学量(如坐标、动量、角动量、能量等)一般不具有确定的数值，而具有一系列可能值，每个可能值以一定的几率出现。当粒子所处的状态确定时，力学量具有某一可能值的几率也就完全确定。这就是1927年，海森伯得出的测不准关系，同时玻尔提出了并协原理，对量子力学给出了进一步的阐释。量子力学和狭义相对论的结合产生了相对论量子力学。经狄拉克、海森伯和泡利等人的工作发展了量子电动力学。20世纪30年代以后形成了描述各种粒子场的量子化理论——量子场论，它构成了描述基本粒子现象的理论基础。量子力学是在旧量子论建立之后发展建立起来的。旧量子论对经典物理理论加以某种人为的修正或附加条件以便解释微观领域中的一些现象。由于旧量子论不能令人满意，人们在寻找微观领域的规律时，从两条不同的道路建立了量子力学。1925年，海森堡基于物理理论只处理可观察量的认识，抛弃了不可观察的轨道概念，并从可观察的辐射频率及其强度出发，和玻恩、约尔丹一起建立起矩阵力学；1926年，薛定谔基于量子性是微观体系波动性的反映这一认识，找到了微观体系的运动方程，从而建立起波动力学，其后不久还证明了波动力学和矩阵力学的数学等价性；狄拉克和约尔丹各自独立地发展了一种普遍的变换理论，给出量子力学简洁、完善的数学表达形式，海森堡还提出了测不准原理。1926年，苏黎世大学的奥地利物理学家薛定谔发展了另一种形式的量子力学—波动力学。1925年10月，薛定谔得到了一份德布罗意的关于物质波的博士论文，从中受到启发。将电子的运动看作是波动的结果，其运动的方程应该是波动方程，方程决定着电子的波动属性。1926年薛定谔连续发表了4片关于量子力学的论文，标志着波动力学的建立。薛定谔的理论一提出来就受到物理学奖的普遍关注和赞赏虽然海森堡的矩阵力学和薛定谔的波动力学出发点不同，从不同的思想发展而来，但它们解决同一问题是得到的结果确实一样的。两种体系的等价性也由薛定谔等人所证明，当然更高层次的证明是由英国物理学家狄拉克进行的，这将在后面有所涉及。由于海森堡和薛定谔在量子力学建立开创性的工作，他们分别获得了1932年、1933年的诺贝尔物理学奖。1926年，玻恩把薛定谔的波动方程用于量子力学的散射过程，从而提出了波函数的统计解释，量子力学才真正从一大堆的假设中找到了科学道理。玻恩认为只有薛定谔的那种形式才能对非周期性的现象给出简单的描述。经过充分的研究后，玻恩指出薛定谔的波函数是一种概率的振幅，它的模的平方对应于侧到的电子的概率的分布这个解释的确给我们一个清晰的图像，在电子衍射时，后面的屏上电子的分布确实是电子的波函数叠加的结果，电子射到某点的概率完全可以计算出来。实验的结果与理论符合的很好。量子力学到此可以说是基本的框架已经建立，后面还有很多需要完善的地方。狄拉克和约尔丹各自独立地发展了一种普遍的变换理论，给出量子力学简洁、完善的数学表达形式；希尔伯特在1927年4月发表的一片文章中，将狄拉克和约尔丹观念表述的更为清楚；海森堡在1927，又提出了微观现象的测不准原理；1929年海森堡和泡利提出相对论性量子场论等。到现在量子力学理论已经相当丰富，然而完善工作还在由世界各地的理论物理学家们继续进行着。在将来，或许会有更好的理论代替量子理论，这需要我们以后的理论工作进一步辛勤无私的奉献。
中国科学技术大学郭光灿院士团队在光量子芯片研究中取得重要进展，在国际上首次实现波导模式编码量子逻辑门。 该团队任希锋研究组与浙江大学光电科学与工程学院/现代光学仪器国家重点实验室戴道锌团队合作，首次实现了片上波导模式编码的两比特量子逻辑门操作，相关成果近日发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。 此前，任希锋研究组与浙江大学戴道锌团队长期合作研究硅基光量子器件及芯片，并取得一系列重要进展。 2016年，上述团队在国际首次将波导模式编码用于量子信息处理，实现了波导模式、偏振和路径编码纠缠态之间的相干转换。2019年，团队首次实现波导模式编码纠缠光源制备。2021年，团队基于密集波导超晶格阵列，构建世界上最小尺寸的光学量子受控非(CNOT)门等。 在此基础上，本次研究中双方进一步合作自主设计和研发波导模式耦合器（TMDDC）、模式衰减器（MMA）等两种新型多模光子器件，分别用于实现特定的模式相关耦合和模式相关衰减等功能，并进一步将这些新型光子功能器件单片集成，在国际上首次展示了波导模式编码的两比特受控非门控操作。该实验中的量子受控非门能够实现对两个波导模式编码量子比特的纠缠，平均保真度在0.87到0.91之间。 该成果为波导模式编码的量子操作铺平了道路，也可用于片上多自由度光量子信息处理，为实现大规模光量子系统奠定了基础。《物理评论快报》审稿人一致认为这是一项重要的研究工作，并高度评价：“新发明的两种器件TMDDC和MMA都很重要”，“我相信这个工作将在相应研究领域中提供必要工具”。 中科院量子信息重点实验室任希锋教授、浙江大学光电科学与工程学院/现代光学仪器国家重点实验室戴道锌教授为论文共同通讯作者，中科院量子信息重点实验室特任副研究员冯兰天和浙江大学助理研究员张明为论文共同第一作者。该工作得到了 科技 部、国家基金委、中国科学院、安徽省以及中国科学技术大学的资助。
北京时间1月7日凌晨，中国科学技术大学潘建伟团队在《自然》杂志上发表了题为“跨越4600公里的天地一体化量子通信网络”的论文，验证了广域量子保密通信技术在实际应用中的条件已初步成熟。
中国科学技术大学教授潘建伟表示：“我们的工作表明，量子通信技术对于大规模的实际应用已经足够成熟。类似地，如果把来自不同国家的国家量子网络合并在一起，并且如果大学，机构和公司聚集在一起以标准化相关协议、硬件等，则可以建立全球量子通信网络。”
全球首个天地一体化量子通信网络
研究团队在量子保密通信京沪干线与“墨子号”量子卫星成功对接的基础上，构建了世界上首个集成700多条地面光纤量子密钥分发(QKD)链路和两个星地自由空间高速QKD链路的广域量子通信网络，实现了地面跨度4600公里的星地一体的大范围、多用户量子密钥分发，并进行了长达两年多的稳定性和安全性测试、标准化研究以及政务金融电力等不同领域的应用示范。
这项研究成果由潘建伟及其同事陈宇翱、彭承志等与中国科学院上海技术物理研究所王建宇研究组、济南量子技术研究院及中国有线电视网络有限公司合作。
“论文是对上述成果的一个系统性总结，证明了广域量子保密通信技术在实际应用中的条件已初步成熟。我国科研人员通过构建天地一体化广域量子保密通信网络的雏形，为未来实现覆盖全球的量子保密通信网络奠定了科学与技术基础。”中国科学技术大学在官方网站上称。
尽管研究论文是一项总结性的工作，但是意义重大。自“墨子号”量子卫星于2016年8月发射以来，研究团队在优化地面站接收光学系统、提高QKD发射系统时钟频率并应用更高效QKD协议的基础上，实现了卫星对地面站的高速量子密钥分发，生成速率比之前的工作高出约40倍；研究团队还成功地将卫星与地面的安全成码距离从1200公里拓展到2000公里，相应的地面站俯仰角跨度可达170 ，几乎可覆盖整个天空。
与传统的加密不同，量子通信被认为是不可破解的，因此银行，电网和其他部门的安全信息传输的未来。量子通信的核心是量子密钥分发（QKD），它使用粒子的量子状态（例如光子）形成一串加密字符串或者密钥，在发送方和接收方之间进行的任何窃听都会更改此字符串或密钥，并立即引起注意。
目前普遍的QKD技术使用光纤进行数百公里的传输，具有很高的稳定性，但对通信信道损耗很大；而利用卫星和地面站之间的自由空间进行千公里级别的传输，将地面光纤和自由空间结合，可以实现大规模、全覆盖的全球化量子通信网络。
根据中国科学技术大学介绍，按通信信道的不同，量子密钥分发主要有光纤和自由空间两种实现方式。光纤QKD技术的信道稳定性较好，可以实现基本恒定的安全码率，在城域城际范围内可以方便的连接到千家万户；在超远距离、移动目标、岛屿和驻外机构等光纤资源受限的场景，可以通过卫星中转的自由空间信道连接。
量子通信网络已接入多个行业领域
2017年9月底正式开通的量子保密通信京沪干线，总长超过2000公里，覆盖四省三市共32个节点，是目前世界上最远距离的基于可信中继方案的量子安全密钥分发干线。研究团队攻关了高速量子密钥分发、高速高效率单光子探测、可信中继传输和大规模量子网络管控监控等系列工程化实现的关键技术。建成后，开展了长达两年多的相关技术验证和应用示范以及大量的稳定性测试、安全性测试及相关标准化研究，同时京沪干线网络的密钥分发量可以支持1.2万以上用户同时使用。
目前该天地一体化量子通信网络已经接入包括金融、电力、政务等150多家行业用户。2019年初，国家电网有限公司基于该网络，建立了跨越2600公里的量子密钥分发信道，实现了电力通信数据加密传输，首次从工程上检验了星地量子通信开展实际业务的可行性。
“本工作发展的相关技术也为量子通信系统小型化、低成本、国产化奠定了基础。”中国科学技术大学方面表示，“最近团队成功研制了重量约百公斤的小型地面站，实现了与墨子号的星地量子密钥分发实验，和国际多个地面站的进行了星地量子密钥分发实验，未来有望进一步做到可单人搬运；同时，在保证密钥分发速率的前提下已经成功研制几十公斤的小型化空间量子密钥分发载荷，这些成果也为形成卫星量子通信国际技术标准奠定了基础。”
根据《自然》论文，未来该团队将与来自奥地利、意大利、俄罗斯和加拿大的国际合作伙伴进一步扩大在中国的网络。他们还将致力于开发小型、经济高效的QKD卫星和地面接收器，以及中高地球轨道卫星，以实现空前的万公里级QKD传输。
另据中国科学技术大学介绍，在天地一体化量子通信网络大量测试结果及标准化研究的基础上，全球三大标准化组织之一ISO/IEC正在基于京沪干线的实践编制国际标准《QKD安全要求、测试与评估方法》，另一国际组织ITU也正基于京沪干线的建设模式起草可信中继安全要求、QKD网络功能架构等国际标准。
✨编者按：针对于目前大量的灵修，宗教以及商家，偷换量子理论的概念，以达到其目的，特转发张天荣老师的科普系列文章《走进量子纠缠》。本科普系列是想尽量使用通俗的语言，向公众介绍神秘奇妙的‘量子纠缠’。—— 小义子
要认识神秘的量子纠缠，首先要认识神秘的量子现象。
不管是学哪个行业的，大概都听说过奇妙的量子现象。诸如测不准原理啦，薛定谔的猫之类的，在日常生活中看起来匪夷所思的现象，却是千真万确存在于微观的量子世界中。
许多人将听起来有些诡异的量子理论视为天书，从而敬而远之。有人感叹说：“量子力学，太不可思议了，不懂啊，晕！”
不懂量子力学，听了就晕，那是非常正常的反应。听听诺贝尔物理学奖得主，大物理学家费曼的名言吧。费曼说：“我想我可以有把握地讲，没有人懂量子力学！” 量子论的另一创始人玻尔（Niels Bohr）也说过：“如果谁不为量子论而感到困惑，那他就是没有理解量子论。”既然连费曼和玻尔都这样说，我等就更不敢吹牛了。
因此，我们暂时不要奢望‘懂得’量子力学。此一系列文章的目的是让我们能够多‘了解’、多认识一些量子力学。因为量子力学虽然神秘，却是科学史上最为精确地被实验检验了的理论，量子力学经历了100多年的艰难历史，发展至今，可说是到达了人类智力征程上的最高成就。身为现代人，如果不曾‘了解’一点点量子力学，就如同没有上过因特网，没有写过email一样，可算是人生的一大遗憾啊。
刚才提及量子现象时，说到了‘薛定谔的猫’，我们的讨论可由此开始。
薛定谔（E.Schr dinger ，1887—1961）是奥地利著名物理学家、量子力学的创始人之一，曾获1933年诺贝尔物理学奖，量子力学中描述原子、电子等微观粒子运动的薛定谔方程，就是以他而命名的。
那么，首先我们需要了解，什么是‘叠加态’？
根据我们的日常经验，一个物体某一时刻，总会处于某个固定的状态。比如我说：女儿现在‘在’客厅里，或是说：女儿现在‘不在’客厅里。要么在，要么不在，两种状态，必居其一。然而，在微观的量子世界中，情况却有所不同。微观粒子可以处于一种所谓‘叠加态’的状态中，这种状态是不确定的。例如，电子可以同时位于两个不同的地点：A和B，也就是说，电子既在A，又不在A。电子的状态是‘在’和‘不在’，两种状态按一定几率的叠加。电子的这种混合状态，叫做‘叠加态’。
聪明的读者会说：“女儿此刻‘在’或‘不在’客厅，看一眼就清楚了。电子在A，或是不在A，测量一下不就知道了吗？”说得没错，当我们对电子的状态进行‘测量’时，电子的‘叠加态’不复存在，而是‘坍缩’到‘在A’，或是‘不在A’，两个状态的其中之一。但是，微观与宏观之不同，是在于观测之前。女儿在不在客厅，观测之前已成事实，并不以‘看’或‘不看’而转移。而微观电子坍缩前的状态，并无定论，直到测量它，才因坍缩而确定。这是微观世界中量子叠加态的奇妙特点。
尽管量子现象显得如此神秘。然而，量子力学的结论却早已在诸多方面被实验证实，被学术界接受，在各行各业还得到各种应用，量子物理学对我们现代日常生活的影响无比巨大。以其为基础而产生的电子学革命及光学革命将我们带入了如今的计算机信息时代。可以说，没有量子力学，就不会有今天所谓的‘高科技’产业。
如何解释量子力学的基本理论，仍然是见仁见智，莫衷一是。这点也曾经深深地困扰着它的创立者们，包括伟大的爱因斯坦。微观叠加态的特点与宏观规律如此不同，物理学家如薛定谔也想不通。于是，薛定谔在1935年发表了一篇论文，题为《量子力学的现状》，在论文的第5节，薛定谔编出了一个‘薛定谔猫’的理想实验，试图将微观不确定性变为宏观不确定性，微观的迷惑变为宏观的佯谬，以引起大家的注意。果不其然！物理学家们对此佯谬一直众说纷纭、争论至今。
以下是‘薛定谔猫’的实验描述。
把一只猫放进一个封闭的盒子里，然后把这个盒子连接到一个装置，其中包含一个原子核和毒气设施。设想这个原子核有50%的可能性发生衰变。衰变时发射出一个粒子，这个粒子将会触发毒气设施，从而杀死这只猫。根据量子力学的原理，未进行观察时，这个原子核处于已衰变和未衰变的叠加态，因此，那只可怜的猫就应该相应地处于‘死’和‘活’ 的叠加态。非死非活，又死又活，状态不确定，直到有人打开盒子观测它。
实验中的猫，可类比于微观世界的电子（或原子）。在量子理论中，电子可以不处于一个固定的状态（0或1），而是同时处于两种状态的叠加（0和1）。如果把叠加态的概念用于猫的话，那就是说，处于叠加态的猫是半死不活、又死又活的。
量子理论认为：如果没有揭开盖子，进行观察，薛定谔的猫的状态是‘死’与‘活’的叠加。此猫将永远处于同时是死又是活的叠加态。这与我们的日常经验严重相违。一只猫，要么死，要么活，怎么可能不死不活，半死半活呢？别小看这一个听起来似乎荒谬的物理理想实验。它不仅在物理学方面极具意义，在哲学方面也引申了很多的思考。
谈到哲学，聪明的读者又要笑了，因为在古代哲学思想中，不凡这种似是而非、模棱两可的说法。这不就是辩证法的思想吗？你中有我，我中有你，一就是二，二就是一，合二而一，天人合一，等等等等，如此而已。
此话不假，因此才有人如此来比喻‘薛定谔的猫’：男女在开始恋爱前，不知道结果是好或者不好，这时，可以将恋爱结果看成好与不好的混合叠加状态。如果你想知道结果，唯一的方法是去试试看，但是，只要你试过，你就已经改变了原来的结果了！
无论从人文科学的角度，如何来诠释和理解‘薛定谔的猫’，人们仍然觉得量子理论听起来有些诡异。有读者可能会说：“你拉扯了半天，我仍然不懂量子力学啊！”
还好，刚才我们已经给读者打了预防针，不是吗？没有人懂量子力学，包括薛定谔自己在内！薛定谔的本意是要用‘薛定谔猫’这个实验的荒谬结果，来嘲笑哥本哈根学派对量子力学，对薛定谔方程引进的‘波函数’概念的几率解释，但实际上，这个假想实验使薛定谔自己，站到了自己奠基的理论的对立面上，难怪有物理学家调侃地说到薛定谔：“薛定谔不懂薛定谔方程！”
到此为止，我们解释了半天‘薛定谔猫’实验的来龙去脉，却只字未提薛定谔的女朋友之事。再此赶快补上这段八卦，以免使读者大失所望。
薛定谔应该具有超凡的个人魅力，风流倜傥，女友无数。要不然怎么会触动舞台剧编导、纽约剧作家马修韦尔斯的灵感，写出了一部‘薛定谔的女朋友’的舞台剧呢？
以下是这个舞台剧2001-2003年在旧金山和纽约演出时的剧照和海报。
《薛定谔的女朋友》是关于爱，性，和量子物理学的一部另类浪漫喜剧。剧作家马修韦尔斯本人，并没有受过超出高中课程的科学教育，但却痴迷于物理学的神秘。他说：”我永远无法进入数学，但我发现它背后的概念，视觉和类比，是如此地引人入胜！”
舞台剧中有这么一段饶有趣味的话：“到底是波动-粒子的二象性难一点呢，还是老婆-情人的二象性更难？”据说薛定谔有很多情妇，也有不少私生子，身边不乏红颜知己。薛定谔的女友和薛定谔的猫一样不确定，薛定谔的婚姻爱情观和他的物理理论一样，不同凡响。据说，薛定谔是个‘多情种子’类的人物，他的情妇虽然多，但他每爱一个女人时，都是真心实意地。也许我们可以用量子力学的语言来作个比喻：薛定谔的感情和性生活，总是处于一个包括很多本征态的复杂叠加态中。一定时期，叠加态‘坍缩’到某个本征态，薛定谔便投入一个女友的怀抱。
但是，在薛定谔众多女友中，有一位很不一般的神秘女人，正是她，成为了这部舞台剧的女主人公。
在1925年圣诞节前，薛定谔像往年一样，来到美丽的、白雪皑皑的阿尔卑斯山上度假，但这次陪伴他的不是太太安妮，而是一位来自维也纳的神秘女友。薛定谔的这位女友神秘莫测，直到八十多年后的今天，也无人考证出她的身份来历。她不是考证者已知的薛定谔情妇中的任何一位。无论如何，在这对情侣共度佳期的时期内，这位神秘女郎极大地激发了薛定谔的灵感，使得他令人惊异地始终维持着一种极富创造力和洞察力的状态。因此，物理学家们说，薛定谔的伟大工作是在他生命中一段情欲极其旺盛的时期内作出的。薛定谔自己也不否认这点，他认为，通过观看这个引人注目的女人，他找到了困惑科学界波/粒二象性看似矛盾的关键。果然，之后的一年内，薛定谔接连不断地发表了六篇关于量子力学的主要论文，提出了著名的薛定谔方程。因此，在享受量子力学带给我们辉煌灿烂的科技成果的今天，我们也应该感谢这位神秘女郎的贡献。
综上所述，是‘薛定谔的神秘女友’，激发了薛定谔天才的想象力和灵感，使其建立了微观世界中粒子的波函数所遵循的薛定谔方程。然后，薛定谔不同意哥本哈根派对波函数的解释，设计了‘薛定谔的猫’的思想实验。用薛定谔自己的话来说，他要用这个“恶魔般的装置”，让人们闻之色变。薛定谔说：看吧，如果你们将波函数解释成粒子的几率波的话，就会导致一个既死又活的猫的荒谬结论。因此，几率波的说法是站不住脚的！
这只猫的确令人毛骨悚然，相关的争论一直持续到今天。连当今伟大的物理学家霍金也曾经愤愤地说：“当我听说薛定谔的猫的时候，我就跑去拿枪，想一枪把猫打死！”
在宏观世界中，既死又活的猫不可能存在，但许多许多实验都已经证实了微观世界中叠加态的存在。总之，通过薛定谔的猫，我们认识了叠加态，以及被测量时叠加态的坍缩。
叠加态的存在，是量子力学最大的奥秘，是量子现象给人以神秘感的根源，是我们了解量子力学的关键。
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如果你能拥有一项超能力，你会选择什么？相信“瞬间移动”会是不少人儿时的梦想。这种超能力在物理学上并非不可能。如果我们能够对构成物体的每一个粒子进行测量，然后在目的地用同样的粒子完全复制其状态，就可以得到一模一样的物体。如今，中国科学家在这项技术上取得了重大突破。
今年2月26日，《自然》杂志发表封面文章，介绍了中国科技大学潘建伟项目组的“多自由度量子体系的隐形传态”研究。通俗地说，这一技术可以让科学家在异地瞬间获知粒子状态，从而开启了瞬间传输技术的大门。
5日的政协小组会上，全国政协委员潘建伟用一个比喻向《科技日报》解释了这项研究：“从合肥带到北京一个保险箱，钥匙忘带了。于是我请合肥的同事测量一下钥匙，告诉我；我在北京复制它。”
理论基础：量子纠缠
要想弄清楚“量子隐形传态”的原理，就绕不开“量子纠缠”的概念。量子纠缠是指相距遥远的两个量子所呈现出得关联性。科学家早就发现，处于特定系统中的两个或多个量子，即使相距遥远也总是呈现出相同的状态，当其中一个量子状态改变时，其他量子也会随之改变。
爱因斯坦曾把量子纠缠称为“鬼魅般的超距作用”，不过观察者网曾经报道，科学家如今认为，量子纠缠其实也是需要信道的，潘建伟教授的项目组2013年也测出，量子纠缠的传输速度至少比光速高4个数量级。
这就是量子隐形传态的理论基础。在量子纠缠的帮助下，带传输量子携带的量子信息可以被瞬间传递并被复制，因此就相当于科幻小说中描写的“超时空传输”，量子在一个地方神秘地消失，不需要任何载体的携带，又在另一个地方神秘地出现。
技术突破：非摧毁性测量
但想测量一下光子，再让远方复制，实现起来是非常困难的。由于太小，光子“一触而溃”，再精细的测量也让它面目全非。
中科大网站介绍说，1997年，国际上首次报道了单一自由度量子隐形传态的实验验证，该工作随后与伦琴发现X射线、爱因斯坦建立相对论、沃森和克里克发现DNA双螺旋结构等影响世界的重大科技成果一起入选了《自然》杂志“百年物理学21篇经典论文”。
然而，以往所有的实验实现都存在着一个根本的局限，即只能传输单个自由度的量子状态，而真正的量子物理体系自然地拥有多种自由度的性质，即使是一个最简单的基本粒子，如单光子，它的性质也包括波长、动量、自旋和轨道角动量等等。
潘建伟对科技日报介绍说：“测量一个自由度，不干扰其他自由度，很困难。好比测量身高，尺子一拉，体重就受了影响。”
中科大此次就是进一步发展出了“非摧毁性的测量技术”。经过多年艰苦努力，研究人员成功制备了国际上最高亮度的自旋-轨道角动量超纠缠源、高效率的轨道角动量测量器件，突破了以往国际上只能操纵两光子轨道角动量的局限，搭建了6光子11量子比特的自旋-轨道角动量纠缠实验平台，从而首次让一个光子的“自旋”和“轨道角动量”两项信息能同时传送。
据中科大新闻网报道，该实验成果得到了《自然》杂志审稿人的高度评价，他们一致称赞该工作“绝对新颖、重要，处于当前量子光学和量子信息领域的最前沿，可以认为是一个伟大的成就”、“在1997年单个自由度量子隐形传态实验实现的18年之后，这个工作从基本概念上将量子隐形传态提升到了一个新的水平”、“非常有趣，意义重大，且具有极其苛刻的技术难度”。
由于该成果的重要性，《自然》杂志专门邀请国际知名量子光学专家Wolfgang Tittel教授在同期的“新闻视角”（News and Views）栏目撰文评论：“该实验实现为理解和展示量子物理的一个最深远和最令人费解的预言迈出了重要的一步，并可以作为未来量子网络的一个强大的基本单元”。
该论文发表后，第一时间受到了美国《科学新闻》（Science News）和欧洲物理学会新闻网站Physics World等多家国际媒体的报道，称“该工作不仅为提升量子力学基础问题的理解迈进了关键一步，也将在未来量子计算机的研制中扮演重要角色”。
应用：谢耳朵的难题还很遥远
看过《生活大爆炸》的读者可能还记得，谢耳朵曾经在剧中谈到过瞬间移动（teleportation）的伦理问题：如果我能够在此地被摧毁，然后在异地重建，那么使用了不同原子重建的我，还是我吗？
暂时还不用担心。中科大的这项研究距离宏观物体的远距传输还差的很远，其应用主要在于量子通信。在无线通信中，如果直接使用二进制编码会造成严重的误差，因此在数字通信中，人们还需要进行更复杂的编码。同样，从单自由度传输到多自由度传输的进步，对量子通信的实用化意义重大。
目前的物理理论都只适应于大于普朗克长度的空间尺度，在此尺度之内没有人知道物质以及理论应该是什么样子。ps，所以有人针对不断有民科发表推翻量子力学或狭义相对论的论文建议其都去研究普朗克长度以下的理论以免被人直接丢进回收站。
经典广义相对论的奇性不可避免，所以标准大爆炸模型中时空存在着零点，给了上帝一个容身之地。但是考虑到量子力学的测不准原理，一些基本量度，譬如长度和时间具有测不准性。测不准的程度由普朗克常数确定，从该常数可以定出最小的长度量子，即普朗克长度，为10E－33厘米，这远远小于原子核的尺度。测量任何长度不可能比这个更精确，而且比普朗克长度更短的长度是没有意义的。同样，作为时间量子的最小间隔，即普朗克时间，为10E－43秒。没有比这更短的时间存在。这就是说，我们不可能把黑洞缩减为数学上的一个点，同样也不能追溯到大爆炸的真正开始时刻。普朗克长度l=gh/c3～10-35m=10E-33厘米(是约等于。。。）