通信，从生命产生自我意识的那一刻就开始出现，是人类文明发展过程中不可或缺的重要一环。从最开始通过声音、动作甚至是眼神来传递信息，到古代的快马送信、飞鸽传书以及烽火报警、击鼓传令等手段，通信方式的进步快得令人惊叹。而如今只要一个电话，即使远在万里之外也能听到亲人的声音；通过网络，就算隔着整个太平洋，也能够轻松地与朋友“面对面”聊天。
有的同学可能会问，现代社会的通信方式已经如此先进了，它还有进步的空间吗？答案当然是“有”，而且科学家们早就有了研究方向——量子通信，一种利用量子力学的全新通信手段。像美国、日本以及欧洲的一些发达国家，都已经在量子通信方面取得了不错的成绩。
对于量子通信的研究，中国自然不甘人后。2016年8月16日，我国成功将世界首颗量子科学实验卫星（以下简称“量子卫星”）“墨子号”发射升空，这标志着中国在量子通信的道路上迈出了重要的一步。
什么叫“量子”？
物质似乎是可以被无限细分下去的：分子、原子、原子核、质子……但量子理论认为，物质和能量都存在最小的不可分割的基本单位，这个基本单位就是“量子”。举个例子，光子就是光能量的最小单位，所以不可能存在“半个光子”。
“墨子号”织就“天地网”
“墨子号”量子卫星重约640千克，运行在高度约500千米的极地轨道，设计寿命为两年。而这颗量子卫星之所以叫作“墨子号”，是因为墨子最早提出光线沿直线传播，设计了小孔成像实验，奠定了光通信、量子通信的基础。以中国古代伟大科学家的名字命名量子卫星，也将提升我们的文化自信。
根据科学研究需要，我国目前已建成一个天地一体化量子科学实验系统，包括位于太空的“墨子号”量子卫星和一个地面科学应用系统。
中国量子卫星首席科学家潘建伟院士介绍，如果说地面量子通信构建了一张连接每个城市、每个信息传输点的“网”，那么“墨子号”量子卫星就像一杆将这张网射向太空的“标枪”。当这张纵横寰宇的量子通信“天地网”织就，海量信息将在其中来去如影，并且“无条件”安全。
量子通信的基础——量子叠加和量子纠缠
量子叠加就是指一个量子系统可以处在不同量子态的叠加态上。这是什么意思呢？就是说一个粒子的量子态是同时处于多种状态中的，打一个不是很恰当的比方，比如一个人身处量子世界，那他既是健康状态，又是疾病状态。不过，当你观察到这个量子态的粒子的时候，它就会表现出确定的状态。这就是量子世界的神奇之处。
而关于量子纠缠，中国科学技术大学量子实验室的郭光灿院士曾经用一个有趣的比方来形容这种特性。在美国的女儿生下孩子那一瞬间，远在中国的妈妈就自动升级成外婆，即使这位妈妈自己并不知情。之所以妈妈一定会成为外婆，就是因为她和女儿之间有一种“纠缠”关系。当两个微观粒子处于纠缠态，不论分离多远，对其中一个粒子的量子态做任何改变，另一个会立刻感受到，并做出相应改变。
量子通信其实就是利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通信方式。我们事先构建一对具有纠缠态的粒子，将两个粒子分别放在通信双方。当一端的人观察到手中的粒子状态后，立刻就能得知另一端的人手中的粒子状态。再通过一些技术性操作，不就实现了某种程度上的信息传递了么？
APT技术功不可没
2016年8月26日凌晨，兴隆量子通信地面站成功实现了与“墨子号”的天地对接（天上的卫星数据信息通道与地面上的通信站数据信息通道，实现标准规范转换接通，投入运行），并接收到850纳米的通信信号，是几个地面量子通信站中首个完成对接测试实验的地面站。
由于激光通信中的通信光束非常窄。为了确保接收方能够接收到足够强的信号能量，必须保证通信光束与系统光轴的误差控制在误差范围以内，APT技术正是确保了这一高精度要求。因此，APT技术在星地激光通信中扮演着极为重要的角色。
天地对接的顺利实现，标志着量子通信通路已被打通，相信以后“墨子号”会带给我们更多的惊喜。
