2017年9月29日，一场令黑客无法破解的视频会议在北京和远隔万里的维也纳之间展开，其幕后功臣是中国的“墨子号”卫星。在“墨子号”以2.9万公里时速划过夜空的同时，它将小小的数据包传送到距离北京几小时车程的兴隆观测站。不到一小时后，卫星飞越奥地利上空，将另一个数据包发送到该国格拉茨市附近的一个站点。

这两个数据包是保护数据传输的密钥。这件事的非同寻常之处在于，由“墨子号”分发的密钥是以处于脆弱量子态的光子编码而成的。任何拦截它的尝试都会破坏这个状态，导致信息销毁并发出黑客警报。这意味着量子密钥比以传统的比特（bit）形式——即以光电脉冲输出可读取、可复制的二进制数字信号——发送的密钥安全得多。

尽管视频的加密手段还是传统的而非量子加密，但由于解密需要用到量子密钥，它的安全性得到了保证。这使得它成为世界第一个洲际传输的量子加密视频链接。

中国取得这一成就的幕后功臣叫潘建伟，中国科技大学教授，这所学校被有的西方媒体比作“中国的加州理工学院”。在取得一系列突破之后，现年48岁的潘建伟成为了中国的科学明星。他的工作受到国家主席习近平的赞扬，并被许多中国媒体称为“量子之父”。

尽管量子通信和量子计算目前仍处于萌芽阶段，但它们仍然是中国政府希望在2030年前取得突破的“重大项目”。中国认为量子时代的黎明即将来临，希望像当年美国主导计算机时代和信息革命那样引领未来。

而潘建伟，这位中国科学院有史以来最年轻的院士，正是中国量子事业的核心。

在接受《麻省理工学院科技评论》采访时，潘建伟谈到了国际合作的重要性，但他也明确表示，中国面临独特的窗口期，将对技术领域下一个元转移产生重大影响：“在现代信息科学诞生之初，我们只是追随者和学习者，”他说，“现在我们有机会成为引领者。”

潘建伟的雄心包括通过覆盖全球的卫星搭建超安全的量子互联网。此外，他还计划在量子计算机领域帮助中国赶超美国。这些机器的基本计算单位是量子比特，与普通比特不同，量子比特可以同时处于1和0的量子态。通过一种近乎神秘的“量子纠缠”现象把量子比特联系起来，量子计算机的处理能力可以获得指数级的提升。

在未来，量子计算机可以通过模拟化学反应来发现新材料和药物，这样的工作量不是传统计算机能够承受的。它还可以被用于迅速提升人工智能水平。采取量子密钥分发的安全网络可以用于传输金融交易等敏感数据，并为军事行动和通信提供最高保密。研究人员还在研究量子传感器和量子雷达，前者可以让潜艇在不依赖卫星信号的情况下航行，后者可能拥有发现“隐形”飞机的能力。

接收器发出定位激光帮助“墨子号”卫星与地面建立联系