一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子。所有的微观粒子包括分子、原子、电子、光子，它们都是量子的一种表现形态。世界本身都是由微观粒子组成的。所以，某种意义而言，我们身处的这个世界就是由量子组成的。

量子的两个特性不容忽视，量子叠加原理和由量子叠加原理引申出来的量子纠缠。基于这两个特性，才有了量子通信，你不可能实现对一个未知量子比特的精确复制。因为一旦信息被人挟持，量子会自动发生变化，接收者也因此能察觉，而偷窥者也看不到原貌。

《报告》认为，量子通信能保证高敏感信息的传送安全。短期内，量子通信能提供密钥和随机数字保证信息不被复制，最终量子通信能通过卫星和远距离光纤用在全球通信网络。

《报告》在这一章的结论中指出，量子通信会在未来形成全球市场和网络，保证英国工业和政府网络的安全。英国在这一领域的大量投入将保证英国在这一领域的领先地位。

量子技术的商业化

为了保证量子技术能在未来更好地商业化，给英国经济带来促进作用。英国政府在《报告》的“商业化”这一章节介绍了英国实现这一目标的计划。除了在2013年财政拨款2.7亿英镑，支持量子产业发展外，英国还有一个“量子技术项目”。

英国当前量子技术生态

此举旨在建立一个政府、产业、学界之间的量子技术共同体，使英国能在未来的量子技术市场中抢占世界领先地位，实质性地提高英国产业的价值。

首先，英国产业界会为国防、保密通讯、信息技术、油气等小众用户生产设备，接着进入更主流的消费者市场。为此，相关企业会得到国家量子技术项目的资金支持。

英国还会建立一个名为 “枢纽”的全国性量子技术网络，为有意向打开量子技术市场的企业提供快捷入口。

2015年4月，政府组织“创新英国”（Innovate UK）、英国工程和自然科学研究委员会（EPSRC）、英国国防科学技术实验室（Dstl）成功为产业导向项目进行了第一轮资金支持。这些项目有些是为了了解量子技术的市场化运用，有些是为了将量子技术产品推向市场。

除此之外，量子技术博士培训中心会保证这个领域的新生研究力量，国家物理实验室（NPL）也会开设一个量子计量学院。国家量子技术项目会加强与英国国防科学技术实验室和国防部的合作，在3到5年内研发量子计时、导航和引力成像设备。

英国已经在报告中阐述了量子技术的重要性，还提到了来自其他国家的竞争。

英国并非是唯一一个认识到量子技术潜力的国家

今年7月份，美国白宫发布了《推进量子信息科学：国家的挑战与机遇》。报告中，美国国家科学技术委员会对量子信息科学的重要性，前瞻性进行了阐述，还介绍了美国在量子信息科学的研究发展状况。该委员会认为量子计算能有效推动化学、材料科学和粒子物理发展，未来可能最终会颠覆众多科学领域，人工智能也当属其中之一。

美国联邦机构在过去的20年中，已经对量子信息科学给予了很多支持。这些支持起到了显著的作用，让美国的科学家在该领域里处在领先位置。目前，联邦政府机构每年资助量子信息科学领域2亿美元。

中国也在量子技术领域里努力推进，尤其是在量子通信领域。今年9月份，中国量子实验卫星“墨子”号的升空，意味着世界上将首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建一个天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。这也意味着经过近十年的发展，中国在量子通信领域已经实现了弯道超车，走在了全球发展的前列。

“墨子”号与南山站建立链路

“中国在量子通信领域比起其他国家更早地布局，这让我们取得了一定的领先优势。但量子技术并不是只有量子通信，还有量子计算和量子精密测量等，这些领域里，中国还需要大量地投入。”量子卫星首席科学家潘建伟院士在一次论坛上告诉澎湃新闻（www.thepaper.cn）。

根据英国政府发布的《报告》，中国在量子技术的论文发表上排在全球第一，美国则在量子技术的资金投入和专利申请上排在全球第一。英国的综合排名处在全球第三位。