量子力学描述世界的语言跟经典力学有根本区别。经典力学描述一个粒子的状态，说的是它在什么位置，具有什么动量。不言而喻的是，在任何一个时刻这个粒子总是位于某个位置，具有某个动量，即使你不知道是多少。

量子力学描述一个粒子的状态，却是给出一个态函数或者称为态矢量，这个态矢量不是位于日常所见的三维空间，而是位于一个数学抽象的线性空间。在这里我们不需要深究这是个什么空间，关键在于两个态矢量之间可以进行“内积”的运算。那所谓的矢量内积又是什么？

原来在三维空间中，两个长度为一的单位矢量a和b做内积，得到的是它们夹角的余弦，即两个矢量方向相同时得到一，方向相反时得到负一，互相垂直时得到零，所以内积也可以理解为一个矢量在另一个矢量上的投影乘以它的长度。对两个态矢量也可以求这样的内积，结果是个复数，而这个复数的绝对值小于等于一。

了解完量子力学之后，再继续深入了解量子通信和量子传输的概念。他们两个是完全不同的概念。量子通信技术是一项革命性的浩大工程，迄今为止，还没有达到成熟的全面应用阶段，属于一项还在发展中的技术。其验证时间还很漫长。

潘建伟团队的量子技术开发取得了新的进展，那就是开发出了全新的量子技术机“九章”。其计算能力是目前全球排行第一的日本超算机的一百万亿倍，也就是“九章”一分钟的计算能力，日本排行全球第一的超算机需要一亿多年。而“九章”的计算能力也是谷歌量子计算机计算速度的一百亿倍。

不过，这些技术目前还只是停留在通讯、计算应用的初级阶段。就像人类早期的机械计算机一样，还需要不断小型化和应用完善。更别说量子传输技术了，到目前为止，量子传输技术跟爱因斯坦的很多理论一样，还仅仅停留在理论阶段。

而不少人对量子力学和量子通信也有误解。量子力学中有一个概念叫“量子纠缠”，两个互相纠缠的量子之间可以瞬间感应到彼此，速度远超光速。也正是因为速度远超光速，所以被很多人误解，误认为这就是“超光速传播信息”！

事实上并不是这样的，量子纠缠并没有传播任何信息，纠缠中的两个量子是一个整体，就像左右手套那样，确定一个是左手套，另外一个自然就是右手套了。而一旦你试图用观测的方式测量其中一个量子，另外一个量子的状态马上确定，两个量子之间的纠缠也马上消失，不再是纠缠中的整体。

所谓的量子通信，并不是说能够“超光速传播信息”的通信，只是利用了量子纠缠的效应，所以叫做量子通信。具体来说，主要是量子密钥分发，用于加密保护。利用量子纠缠的特性，如果有人试图窃取一个加密文件，窃取本身就意味着观测，而一旦实施观测，两个量子的纠缠态马上停止，也就是所谓的发生了“坍缩”，这样窃取行为马上就能被发现。

归根结底，现有的量子通信并不是超时空传输信号。其实它应该叫量子加密技术通信。正常传输无线电信号。有人从旁边劫持到信号以后，破解，获取相关知识你就会完全无法控制。比如传统的发电报。 A发给B的无线电信号是满地球都能收得到的。 C接收无线的信号，B完全无法控制。

而现在的电子通信是采用量子技术进行加密。而且是唯一一次加密， A发给B的信号，接码的信号是一次性的。别人收到信号。无法破解。不管是量子还是普通的，传输速度都是一样，三十万公里每秒。

那既然量子通信和量子传输研究水平都达到了一定的高度，那能否实现将蚂蚁从一个地方传输到另一个地方的愿望呢？据了解，目前中科大的实验可以把一个量子态远程传输到另外一个地方，这个在墨子号量子实验卫星的量子隐形传态实验中已经得到了验证。但现在肯定不能把一只蚂蚁远程传输到另外一个地方。

现在能传输的是简单的量子态，这里所谓的量子态一般来说是光子的偏振状态——所谓偏振简单的说就是振动方向，因为光子是电磁波，所以这个振动方向其实就是电磁波的电场的振动方向——我们都知道，电场是一个矢量场，它是有方向的。

中国的量子科学确实是排名靠前的，但是现在也只能把几个量子传输到另一个地方，这些量子都是微观粒子，而蚂蚁虽然小但是也是宏观生物，现在的量子技术是无法传输这么“大”的东西的。

现在的量子传输技术都是把量子“态”远程传输到另一个地方，而这个量子本身没有任何移动，而是它的状态被传输到了另一个地方，这种传输目前只能传送十比特量子信息。而构成一个蚂蚁的千千万万个原子每一个都有若干比特的信息。

更要命的是蚂蚁还是活的，所以它们的原子每时每刻都在运动，再说量子之间的传输都是通过量子纠缠来实现的，而量子纠缠的发生也有数量，数量极其微小，而一只蚂蚁光细胞就数不清，更别说其中的量子比特数量了，所以蚂蚁的传输就显得有点遥遥无期了。

现在的量子传输只传输状态，举个例子：我用量子技术传输一个苹果，那么我手里这个苹果的所有量子态讯息都会远程传输到另一个地方，然后另一个地方的人可以根据接受到的这个苹果的量子讯息从而“重建”这个苹果，生成的这个苹果和原来的这个苹果一模一样，所以就可以说是把原来的苹果传输过来了。

科幻电影中经常出现的桥段就是人体的远距离传输呢。你在一个星球上面，只要信号对接上，就可以从星球直接传输到飞船上。这里应用到的技术，就是量子隐形态传输技术。但是科幻小说和科幻电影中的量子传输已经达到了把一个活生生的人远程传输到另一个地方，实现瞬间转移，这种技术在目前的我们看来无异于神迹，但是随着量子科学的一步步发展，没什么是不可能的。

现在，有很多科技巨头竟逐“量子霸权。"量子霸权”指的是拥有超越所有经典计算机的计算能力。比如谷歌。有三名科学家在《自然》杂志上发表文章，表示谷歌已经实现了“量子霸权”。也就是说以后的计算机很可能都是“量子计算机”。

量子计算机的速度非常快，打个比方说，普通计算机需要一万年时间来执行的任务，量子计算机处理器大概只花了200秒就可以完成等效的任务。

虽然谷歌实现了“量子霸权”，但是并不意味它可以在实际应用中替代经典计算机。所以“量子霸权”不应该作为权衡量子领域进展的指标。真正的量子时代非常遥远，而量子计算机想在商业上落地，还需要持续研发。可以说“量子霸权”问题没有任何实际应用价值。

那么我国在量子科技上取得了哪些成绩呢？在国际上又处在怎样的位置呢？这不得不提2016年8月16日发射的墨子号科学实验卫星。我国的量子科技在国际上被称为取得了领先的地位。现在已经实现了很多非常伟大的发现。现在正处在飞速发展的阶段，尤其是中科大量子信息实验。我国在世界上首次实现了卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信的科学实验体系。实现了国家信息安全和信息技术水平跨越提升。

目前为止，我们可以了解到的是中科大的潘建伟、陆朝阳、刘乃乐等和奥地利维也纳大学塞林格小组合作，在国际上首次成功实现高维度量子体系的隐形传态。

这是自一九九七年实现二维量子隐形传态实验以来，科学家第一次在理论和实验上把量子隐形传态扩展到任意维度，为复杂量子系统的完整态传输以及发展高效量子网络奠定了坚实的科学基础。

潘建伟和同事们首次实现了独立光子偏振态的量子隐形传态的实验验证，迄今为止，所有的量子隐形传态实验都局限于量子态的二维子空间。也就是说将一个量子态传输到另一个地方是可以实现的，这是由于传输双方都是量子态信息或物质。

虽然暂时还无法实现生物的量子隐形态的传输。由于高维量子态的隐形传态作为完整传输一个量子系统的最后一个待解决挑战，由于其可行性理论方案和实验技术上的双重困难，虽然一直悬而未决。但相信未来国家一定可以实现这个目标。