跟随新华社报道，探秘量子的世界
当今世界正处于百年未有之大变局，中国进入实现“两个一百年”的历史交汇期，我们面临的国际环境日趋复杂，自身发展遇到新挑战，核心技术受制于人的“卡脖子”现象日益突出。这是我国发展必须迈过的“一道坎”。中华民族自古以来就是一个聪明、坚毅、越艰险越向前的民族。我们过去有李四光、钱学森、钱三强、邓稼先等一大批老一辈科学家，新中国成立后又成长了陈景润、黄大年、南仁东等一批杰出科学家，今后一定会涌现像他们一样饱含爱国情怀、充满探索精神的新一代科学家。
核心技术不是一朝一夕就能攻克的，它需要长期积累的基础学科、基础研究作支撑，需要“十年磨一剑”，久久为功，才能不断实现从“0”到“1”的突破。策划这套科技强国科普丛书的目的就是希望加速营造全社会崇尚科学、追逐梦想的浓厚氛围，读者看了这套书，能够引起哪怕一点点对未来世界的好奇，尤其是青少年读者，如果能够点燃你们立志当科学家的梦想，我们就会倍感欣慰。
量子是什么？根据量子理论，量子是最小的、不可再分割的能量单位。我们中学物理书上提到的分子、原子、电子，其实都是量子的不同形式。可以说，我们的世界由量子组成，我们每个人都是“24K”纯量子产品。
在我们日常生活的宏观世界里，物体的位置、速度等，都可以通过经典力学精确测算。但在微观量子世界里，却有着截然不同的奇妙物理规则，最有代表性的是“叠加”与“纠缠”。
在宏观世界，任何物体在某一时刻都有确定的状态和位置。但在微观世界，量子却同时处于多种状态和多个位置的“叠加”。
物理学家薛定谔曾用一只猫比喻量子叠加：箱子里有一只猫，在宏观世界中它要么是活的，要么是死的。但在量子世界中，它可以同时处于生和死两种状态的叠加。
如果用一个人来比喻，他不仅同时处于生和死两种状态的叠加，还可以同时身处多个地点，比如既在北京又在上海。
更难以想象的是，量子的状态还经不起“看”：如果你去测量，它就会从多个状态、多个位置，变成一个确定的状态和位置了。也就是说，如果你打开“薛定谔的箱子”，猫的叠加态就会消失，你会看到一只活猫或一只死猫。而“量子人”的“分身术”也会消失，他会出现在北京或上海。
叠加已经很奇妙，但当两个量子“纠缠”在一起，那种奇怪连爱因斯坦都难以接受。
根据量子理论，如果两个量子之间形成“纠缠态”，那么无论相隔多远，当一个量子的状态发生变化，另一个也会“瞬间”发生相应变化。爱因斯坦曾把这一现象称作“鬼魅般的超距作用”。
量子理论诞生一百多年来，国际学界运用多种实验和数学方法检验均发现，量子的奇妙特性客观存在。
“量子力学是一个神秘的、令人捉摸不透的学科，我们谁都谈不上真正理解，只是知道怎样去运用它。”美国物理学家、诺贝尔奖获得者穆雷·盖尔曼曾这样说。
“量子理论的出现，在上世纪引发第一次量子革命，催生了现代信息技术。”中科院院士、中国科学技术大学常务副校长潘建伟介绍，基于量子理论，核能、激光、半导体等科技得以问世，进而发展出计算机、互联网、手机等重大应用。
进入21世纪，量子领域的新发现、新理论、新技术密集涌现，预示着“第二次量子革命”已进入加速期、起跑期。
“第二次量子革命的战鼓已敲响！”英国《自然》杂志评论说。
“第一次量子革命，人们只问量子理论能让我们做什么，不去问为什么，是被动的观测与应用。”中科院院士、中科院量子信息重点实验室主任郭光灿说，第二次量子革命则是主动利用量子特性，开发出量子通信、量子计算和量子精密测量等创新应用。
这些应用的革命性在哪里？简单来说，量子通信可以在理论上做到通信的绝对保密，量子计算可以令人类的运算能力实现指数级增长，比如传统计算机需要数万年才能破解的复杂密码，量子计算机几秒钟内就能破解。传统测量技术最小只能探测到微米量级，而量子测量可以进一步精细千倍、万倍达到原子量级。
第一章、什么是量子？
量子是什么？从“微观世界规律”到人类“新物理革命”
绝了，科技圈用这些比喻看量子
画说科技·量子 丨 撸明白“薛定谔的猫”
画说科技·量子 丨 遇事不决，量子力学？
第二章、什么是量子科技？
神秘的量子科技，你了解吗？
量子通信 玄而不虚
量子科技产业化：“无人区”里“加速跑”
量子互联网会取代传统互联网吗？
量子科技应用前景广泛，但还有很长的路要走
第三章、量子科技竞争
全球“量子霸权”争夺战观察
量子科技为何让科技大国竞相“纠缠”？
法国启动 18 亿欧元量子技术国家投资规划
西班牙：量子革命再造网络安全
第四章、“墨子号”量子卫星的故事
世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射成功
“墨子”号证明：“幽灵作用”相距千公里仍存在
千里纠缠、星地传密、隐形传态：“墨子号”抢占量子科技创新制高点
“墨子号”最难任务：现实版“超时空传输”
“墨子号”量子卫星成功实现洲际量子密钥分发
从 32 厘米到 4600 公里！中国构建全球首个星地量子通信网
“墨子号”首次太空实验：尝试结合量子力学与广义相对论
“墨子号”卫星亮绝技 量子通信概念脉动
第五章、中国量子科学家的故事
实现里程碑式突破！中国量子计算原型机“九章”问世
探“微观世界”，抓“关键变量”：中国科学家与量子“纠缠”的故事
“量子 U 盘”“祖冲之号”……中国科学家冲刺量子科技
“量子追梦人”潘建伟
郭国平：为中国“量子算力”奋斗
突破 500 公里！我国科学家创造现场光纤量子通信新世界纪录
