如何用通俗语言解释什么是量子通信？
量子通信，就好比我们发明了一种全新的、超级安全的“信使”，它传递信息的方式和我们过去熟悉的一切都截然不同，而且安全到令人难以置信。
是什么让量子通信这么特别？
这里面有两个核心的“秘密武器”：
1. 量子叠加（Superposition）： 你可以想象一个硬币，在我们抛起来之前，它要么是正面朝上，要么是反面朝上，对吧？但在量子世界里，一个“量子硬币”在被我们“看”到之前，它可以 同时是正面朝上，又同时是反面朝上！这听起来很不可思议，但这就是量子的神奇之处。我们用这个特性来编码信息。比如，我们可以设定某种状态代表“0”，另一种状态代表“1”，而量子态可以同时是这两种状态的叠加。
2. 量子纠缠（Entanglement）： 这是最令人着迷的部分。你可以想象有两枚特别的骰子，它们是“心灵相通”的。不管你把它们分开多远，哪怕一个在地球，一个在月球，只要你摇动其中一个骰子，看到它显示的是“6”，那么另一个骰子 瞬间 就会变成“1”（假设它们是被设定成加起来是7的纠缠）。这种联系是即时的，而且是如此紧密，以至于它们就像是同一个事物的不同部分。
量子通信是怎么运作的？
我们把这些“量子秘密武器”运用到信息传递上，最经典的应用就是量子密钥分发（Quantum Key Distribution, QKD）。
想象一下，你需要给你的朋友发一个绝密信息，比如一个加密的宝藏地图。为了确保只有你的朋友能看懂，你需要一个只有你们两人知道的“密码本”，也就是密钥。量子通信就是一种非常安全的方式来 生成和分发 这个密钥。
它的过程大致是这样的：
产生量子信号： 发送方（比如你）会利用一些特殊的物理现象，比如发射单个光子（光的最小单位），然后让这些光子处于量子叠加或纠缠的状态，以此来编码“0”和“1”。比如，我们可以用光子的偏振方向（就像光子“站立”的方向）来编码信息。一个方向代表“0”，另一个方向代表“1”。但关键是，这些光子在被测量之前，它们的偏振方向是处于一种不确定的、叠加的状态。
传递量子信号： 这些被编码了信息的单个光子，就像是装有密信的特殊“量子信封”，被小心翼翼地通过光纤或者空间传输给接收方（你的朋友）。
测量与经典比对： 接收方会用一些特殊的设备来测量这些到达的光子，从而得到一串0和1的序列。但是，量子的一个重要原则是 “观察即改变”。当你去测量一个量子态时，它就会“塌缩”成一个确定的状态。这就意味着，如果有人想在传输过程中偷偷“看”这些光子，他们就会改变光子的状态。
安全检测： 这是量子通信最厉害的地方。发送方和接收方在传输完量子信号后，会通过一个 普通但安全 的渠道（比如普通的网络）进行一次“比对”。他们会随机抽取一部分传输过的光子，比较测量结果。如果发现测量结果出现了很多不匹配，那就能立刻知道，有人在中间“窃听”了！因为窃听者的测量行为一定程度上改变了光子的状态，导致了比对的错误。一旦发现有窃听的痕迹，他们就会 立刻丢弃 这个密钥，然后重新生成一个。这个过程就像是：如果有人试图打开你的信封偷看，信封上的墨水就会立刻消失一样。
为什么说量子通信更安全？
它不像传统的加密方式，是依靠数学算法的复杂性来抵御破解。数学算法总有一天可能会被更强大的计算机破解（尤其是未来的量子计算机）。而量子通信的安全是 基于物理定律本身 的。只要物理定律不变，量子通信的安全性就不会被算法破解。
你可以想象成：传统通信的安全就像是把一个锁锁得很严实，有人可以用很多时间研究和尝试打开它。而量子通信的安全，就像是你发送的信件，在被打开的瞬间就会自动销毁，而且销毁的痕迹你一看就能发现。这种“不可窃听性”是量子通信的根本优势。
量子通信还能做什么？
除了量子密钥分发，量子通信还有很多潜在的应用，比如：
量子隐形传态（Quantum Teleportation）： 这不是科幻电影里那种把人瞬间传输过去，而是利用量子纠缠，将一个量子态从一个地方“复制”到另一个地方，而且原有的量子态会被破坏。这在未来构建量子网络中非常重要。
构建量子互联网： 未来，我们可能会有一个由量子设备组成的网络，它们可以通过量子通信相互连接，实现更强大的计算和更安全的通信。
总结一下：
量子通信是一种利用量子力学原理（比如叠加和纠缠）来传递信息的方式。它最核心的优势在于 极致的安全性，这种安全是基于物理定律而非数学算法。它让我们能够以一种几乎不可能被窃听的方式来生成和分发密钥，这对于保护我们的信息安全至关重要。虽然目前它还在发展阶段，但它代表着通信技术未来一个非常重要的方向。
网友意见
什么是信息？
信息的一个比较被认可的定义是1948年数学家香农在论文中提出的：信息是用来消除随机不定性的东西。
比如，盒子里有一个硬币，它可以是正面向上，也可以是反面向上，在打开前我们是不确定的。
然后我们打开盒子，我们眼睛看到的盒子硬币反射出来的光就是一个信息，因为它可以让我们消除正反面的不确定性，让我们得到一个确定的结果。
通讯最重要的要素就是信息，所以如果这个过程中没有涉及到信息的传递，那么就不能称为通讯。
而我们知道，信息传递的介质，光，声音，引力波等等都是以小于等于光速的速度传播的，这就是为什么说信息传递的速度要低于光速了。
什么是量子纠缠？
假如说一个盒子里有两个硬币，而这两个硬币的状态是随机的，那么在打开盒子前，盒子里面就有如图的四种可能。
一个电子类似于硬币，也是有两种状态，上旋和下旋。
一个盒子里有两个电子，这两个电子的状态也是随机的，那么在打开盒子观察前，盒子里的电子也是有如图的四种可能。
但是电子特殊的一点是，当两个电子靠的足够接近的时候，它们两个就可能发生一种变化，它们会释放出一个光子，同时两个电子进入了一个纠缠状态。此时两个电子就不是有四种可能，而是变成如图的只有这两种可能了，就是说两个电子的状态一定是相反的。
当我们把两个电子分开，放到两个很远很远的地方，这两个电子的这种关系依旧会存在，当我们测量其中的一个电子，发现它比如是上旋的时候，那么我们立刻知道，遥远另一个地方的那个电子一定是下旋的。
这里要注意一点，宏观世界里，在观察前盒子里的硬币是已经有了一个客观存在的状态的（比如是正面），可是对于微观的电子来讲，在测量前它是没有一个客观存在的状态的，它是处于上旋和下旋的叠加状态中，测量的过程才赋予了它一个确定的状态。
一旦进行测量之后，两个电子的纠缠态就会被打破了，变成了完全独立的两个电子了。
这就是量子纠缠，不仅是电子，光子，中子等等其他的粒子也同样可以有量子纠缠的现象。
量子纠缠并不能用作超光速信息传递，是因为，无论我们对A电子作何种操作，B电子附近的人都是无法知道的，他们不知道我们是否对A进行了测量，也无法知道我们对A进行的任何其他操作。无论我们对A做了什么，B处的人对B测量的时候都是有一半概率是上旋，一半概率是下旋。这个过程中没有任何信息可以通过两个电子之间进行传递。
那什么是量子通讯？
量子通讯，更严格的讲应该叫做量子加密通讯，这样称呼的话就没有那么多的歧义了。
在通讯的时候，我们为了让信息保密，不被别人知道，常常会对信息进行加密。
有一个密钥，是只有A和B知道的，利用这个密钥，A把信息进行处理加密变成一段密文，这样就算其他人截取了密文也不能知道A想传递的信息是什么。而B收到信息之后，利用手上的密钥把密文解密，就又得到了明文，知道A想传递的信息是什么。
可是经典的加密通讯，非常可能被破解，敌人可能通过破解或其他途径得知你们密钥，这样就可以随意窃听你们想传递的信息。
而量子加密通讯，理论上可以做到让敌人永远无法破解你们的通讯。
量子加密通讯有两条传输通道，一条传递纠缠粒子对（通常是纠缠光子），一条利用电磁波传输经典的信息。
第一步，A和B首先对依次收到到纠缠光子对进行处理，通过一组随机生成的偏振片。看是否能通过得到一组数据。
第二步，A和B互相把自己所用的偏振片组通过经典信息途径传递传递给对方，这样偏振片不相同的那些数据就被舍弃，A和B就得到了一组完全相同的，只有他们自己知道的密钥。
第三步，B将所得到密钥的一部分发给A，A检测如果和自己的密钥相符，那么就证明这个过程中没有其他人在监听，两边的数据是有效的。（这一步后面会解释。）
第四步，A将想传递的信息通过密钥加密成密文，通过经典途径传递给B，B用密文解密得到明文。
以上就是量子加密通讯的过程。
这里要说明一下。
在经典的通讯中，我是可以截取本来应该发给B 的信息，然后伪造完全相同的信息再发给B，这样A和B就无法发觉有人在监听。
而在量子通讯中，因为粒子的量子状态是无法复制的，一旦有人拦截了本应该发给B 的纠缠光子，他是无法复制出完全相同的一列光子发给B的，那么第三步中，A就会发现B发给自己数据和自己手上的数据不相同，立刻可以发现有人在监听。
所以说，从理论上，量子加密通讯是无法被破解的，可以做到绝对的安全。
还有一种更魔幻的量子纠缠应用，就是量子隐形传输。
量子隐形传输就是科幻电视电影里所说的传送装置。
假如我们用量子隐形传输来传输人（理论上可行，但是实际操作起来我觉得永远都不可能做到）。
过程就是，A处和B处有大量互相纠缠的粒子，A处的人和纠缠粒子相互作用并被摧毁（根据量子学定律这是必然的）。一系列数据通过经典途径以光速传到B，然后遥远的B处利用这些纠缠粒子和从A传过来的数据生成了一个和A处完全相同的人，这个人拥有原来那个人所有的记忆和意识，他只觉得自己突然间从A 传到了B。
怎么理解量子隐形传输呢？
量子隐形传输，是一种容许我们把A处粒子的量子态传输给B处的一个粒子的技术。是一个很复杂很难理解的过程。这里就不详细描述。
我们这里只介绍一种更加容易理解的情况。
那就是把一个已知状态的粒子（比如上旋的电子），把它的状态传递给遥远地方的另一个电子。
第一步
我们需要在A和B有一对纠缠的电子，我们把A处的纠缠电子同需要传输的电子放到一起。
第二步
对这两个挨着的电子进行测量，但是不是直接测量它们各自状态，而是去测量比如它们两个的状态是相同还是不同。
第三步
如果A处两个粒子的状态是相同的，我们发出信息让B处的人用磁场将纠缠粒子旋转，于是B处的的纠缠粒子就变成了上旋。
如果A处两个粒子的状态是相反的，那么我们发出信息告诉B处的人不用做任何操作，B处的纠缠粒子本身就是上旋的。
同样，对于一个不知道量子态的电子，也是可以做到无损的把它的量子态传输给B处的某个电子的，只是过程要复杂的多。
而这一过程为什么叫做隐形传输，是因为这个过程需要传输的信息（比如要B处进行旋转操作，或者不操作）对于B以外的人是完全没有任何意义的，你不可能从中得到任何信息，只有拥有另一个纠缠粒子的B才能让这条信息变得有意义。
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