一個250量子比特的存儲器，可能存儲的數達2的250次方，比現有已知的宇宙中全部原子數目還要多；
具有5000個量子位（比特）的量子計算機，可以在大約30秒內解決傳統超級計算機要100億年才能解決的大數因子分解問題；
一旦量子計算機研制成功，其所具有的特殊性能，將使現在所通用的公開密碼系統徹底“無秘可保”；
采用量子態作為信息載體的量子密鑰體系，除當事人之外的第三人根本不可能破解其密碼……
正是由于量子特性使量子信息技術能夠在運算速度、信息安全、信道容量和檢測精度等方面突破現有信息系統的極限。因而，這個誕生不到30年的新興交叉學科被全世界無數科學家寄予厚望。
“幾十年磨一劍”，8月26日在南京郵電大學舉行的2009年亞洲量子信息科學會議上，我國量子通信技術權威專家郭光燦院士用最淺顯易懂的語言告訴記者，“目前人類已經在量子密碼上實現初步的商用化，但是量子計算機的研究仍然路漫漫。”
量子是一種“十分玄妙”的東西，郭光燦解釋說，“在雪地上，穿過一根樹樁時，代表經典信息的滑雪者只能繞過，而代表量子信息的滑雪者則像魔術師一樣直接穿過了。”
而量子的糾纏性使得量子信息傳輸速度可超越光速。“‘量子糾纏’是什么？就像一個母親和她的女兒，分別住在中國和美國。在美國的女兒懷孕了，當她生孩子的一瞬間，哪怕遠隔千山萬水，不用電話通知，遠在中國的母親就順理成章地變成了外婆。糾纏是一種非常奇怪的性質，兩個粒子無論分開多遠，對其中一個粒子操縱或者作用，必將影響另一個粒子的態。”郭光燦用這個貼切的比喻解釋了一個曾經被愛因斯坦嗤之以鼻的理論，如今這個已經被實驗證實的量子特性正在引領科學家研發未來的量子計算機。
正是這種常人難以理解的特性使得量子信息技術可以突破現有信息技術的物理極限，為信息科學的發展提供新的原理和方法，21世紀信息科學將從“經典”時代跨越到“量子”時代。量子信息技術是后莫爾時代的重要新技術，將來有望形成QIT新產業，因而成為各國未來高技術的戰略競爭焦點之一。日本今后10年里預計在該課題上的投入將達400億日元，而美國的情報機構也對此高度關注。
郭光燦預測，量子信息領域中產生的量子密鑰分配器、精確測量儀、量子模擬器等都是最接近應用的產品。
目前，在量子密碼通信領域上，我國的研究水平已經躋身世界前沿，并在某些方面具有不可比擬的優勢。2004年我國建立一條從北京到天津長125公里的試驗性光纖量子通信密碼線路；2007年，郭光燦領銜的研究團隊在北京成功試驗了“量子路由器”，并獲得了美國授權專利；2009年，國內首個“量子政務網”在安徽蕪湖建成，標志著我國量子保密通信技術已經正式步入日常應用軌道。
這個由郭光燦院士團隊建設的“量子政務網”采用了我國具有全部知識產權的單向量子保密通信方案、設備以及量子保密通信網絡核心組網技術，利用當地商用光纖，連接了蕪湖市科技局、招商局、經貿委等市政機關的八個用戶，首次設計出具有多層次、旨在滿足不同用戶需求的多功能量子保密通信網絡。通過該網絡可以完成任意兩點之間的絕對保密的通信過程，不僅可以實現保密聲音、保密文件和保密動態圖像的絕對安全通信，還能滿足通信量巨大的視頻保密會議和大量公文保密傳輸的需求，可以有效對抗黑客攻擊和木馬竊聽。
目前，新加坡已經采用量子通信密碼技術，著手對現有網絡進行升級，日本、美國、歐洲等都在積極推廣應用此項技術。而郭光燦的團隊正在進一步完善量子密碼器件的小型化和便利化并推向民用市場，“老百姓最常用的聊天工具，如QQ、MSN等很容易被黑客竊取信息，現在只要連接上量子保密器件，就可以實現了‘聊天實時加密、安全牢不可破’保密神話！”
盡管量子通信密碼技術已經開始走入尋常百姓的生活，但是作為最有希望替代目前硅芯片計算機的未來之星——量子計算機，仍然是量子信息研究中最困難的，“因為量子計算機的實現需要量子算法、量子計算模型、量子糾錯機制和硬件等各個方面的突破性進展”，郭光燦說，“盡管科學家在實驗和理論上都取得了一些成果，但這些研究仍然處于非常早期的階段。雖然我國在量子信息學科上進步稍晚，但是國家已經在中長期科技規劃中設立量子調控研究這一重大科學研究計劃”。郭光燦預測，最終量子計算機將被用來解決現在計算機解決不了的問題。
作者及來源： 記者 張曄 通訊員 張前 科技日報 2009年9月7日