量子密码系统－－－让“黑客”无可奈何

---什么是黑客?

Jargon File中对“黑客”一词给出了很多个定义，大部分定义都涉及高超的编程技术，强烈的解决问题和克服限制的欲望。如果你想知道如何成为一名黑客，那么好，只有两方面是重要的。（态度和技术）

长久以来，存在一个专家级程序员和网络高手的共享文化社群，其历史可以追溯到几十年前第一台分时共享的小型机和最早的ARPAnet实验时期。 这个文化的参与者们创造了“黑客”这个词。 黑客们建起了Internet。黑客们使Unix操作系统成为今天这个样子。黑客们搭起了Usenet。黑客们让WWW正常运转。如果你是这个文化的一部分，如果你已经为它作了些贡献，而且圈内的其他人也知道你是谁并称你为一个黑客，那么你就是一名黑客。

黑客精神并不仅仅局限于软件黑客文化圈中。有些人同样以黑客态度对待其它事情如电子和音乐---事实上，你可以在任何较高级别的科学和艺术中发现它。软件黑客们识别出这些在其他领域同类并把他们也称作黑客---有人宣称黑客实际上是独立于他们工作领域的。 但在本文中，我们将注意力集中在软件黑客的技术和态度，以及发明了“黑客”一词的哪个共享文化传统之上。

另外还有一群人，他们大声嚷嚷着自己是黑客，实际上他们却不是。他们是一些蓄意破坏计算机和电话系统的人（多数是青春期的少年）。真正的黑客把这些人叫做“骇客”(cracker)，并不屑与之为伍。多数真正的黑客认为骇客们是些不负责任的懒家伙，还没什么大本事。专门以破坏别人安全为目的的行为并不能使你成为一名黑客， 正如拿根铁丝能打开汽车并不能使你成为一个汽车工程师。不幸的是，很多记者和作家往往错把“骇客”当成黑客；这种做法激怒真正的黑客。

根本的区别是：黑客们建设，而骇客们破坏。

如果你想成为一名黑客，继续读下去。如果你想做一个骇客，去读 alt.2600 新闻组，并在发现你并不像自己想象的那么聪明的时候去坐5到10次监狱。 关于骇客，我只想说这么多。

---黑客的态度

黑客们解决问题，建设事物，信仰自由和双向的帮助，人人为我, 我为人人。

要想被认为是一名黑客，你的行为必须显示出你已经具备了这种态度。要想做的好象你具备这种态度，你就不得不真的具备这种态度。但是如果你想靠培养黑客态度在黑客文化中得到承认，那就大错特错了。因为成为具备这些特质的这种人对你自己非常重要，有助于你学习，并给你提供源源不断的活力。同所有有创造性的艺术一样，成为大师的最有效方法就是模仿大师的精神---不是仅从理智上，更要从感情上进行模仿。

So，如果你想做一名黑客，请重复以下事情直到你相信它们：

1 这世界充满待解决的迷人问题

做一名黑客有很多乐趣，但却是些要费很多气力方能得到的乐趣。 这些努力需要动力。成功的运动员从健壮体魄，挑战自我极限中汲取动力。同样，做黑客，你必须

要有从解决问题，磨练技术，锻炼智力中得到基本的热望。如果你还不是这类人又想做黑客，你就要设法成为这样的人。否则你会发现，你的黑客热情会被其他诱惑无情地吞噬掉---如金钱、性和社会上的虚名。

（同样你必须对你自己的学习能力建立信心---相信尽管你对某问题所知不多，但如果你一点一点地学习、试探，你最终会掌握并解决它。）

2. 一个问题不应该被解决两次

聪明的脑瓜是宝贵的，有限的资源。当这个世界还充满其他有待解决的有趣问题之时，他们不应该被浪费在重新发明轮子这些事情上。 作为一名黑客，你必须相信其他黑客的思考时间是宝贵的---因此共享信息，解决问题并发布结果给其他黑客几乎是一种道义，这样其他人就可以去解决新问题而不是重复地对付旧问题。

(你不必认为你一定要把你的发明创造公布出去，但这样做的黑客是赢得大家尊敬最多的人。卖些钱来给自己养家糊口，买房买车买计算机甚至发大财和黑客价值也是相容的，只要你别忘记你还是个黑客。)

3. 无聊和乏味的工作是罪恶

黑客们应该从来不会被愚蠢的重复性劳动所困扰，因为当这种事情发生时就意味着他们没有在做只有他们才能做的事情---解决新问题。这样的浪费伤害每一个人。因此，无聊和乏味的工作不仅仅是令人不舒服而已，它们是极大的犯罪。 要想做的象个黑客，你必须完全相信这点并尽可能多地将乏味的工作自动化，不仅为你自己，也为了其他人（尤其是其他黑客们）。

(对此有一个明显的例外。黑客们有时也做一些重复性的枯燥工作以进行“脑力休息”，或是为练熟了某个技巧，或是获得一些除此无法获得的经验。但这是他自己的选择---有脑子的人不应该被迫做无聊的活儿。）

4 自由就是好

黑客们是天生的反权威主义者。任何能向你发命令的人会迫使你停止解决令你着迷的问题，同时，按照权威的一般思路，他通常会给出一些极其愚昧的理由。因此，不论何时何地，任何权威，只要他压迫你或其他黑客，就要和他斗到底。

(这并非说任何权力都不必要。儿童需要监护，罪犯也要被看管起来。 如果服从命令得到某种东西比起用其他方式得到它更节约时间，黑客会同意接受某种形式的权威。但这是一个有限的、特意的交易；权力想要的那种个人服从不是你的给予，而是无条件的服从。)

权力喜爱审查和保密。他们不信任自愿的合作和信息共享---他们只喜欢由他们控制的合作。因此，要想做的象个黑客，你得对审查、保密，以及使用武力或欺骗去压迫人们的做法有一种本能的反感和敌意。

5. 态度不能替代能力

要做一名黑客，你必须培养起这些态度。但只具备这些态度并不能使你成为一名黑客，就象这并不能使你成为一个运动健将和摇滚明星一样。成为一名黑客需要花费智力，实践，奉献和辛苦。

因此，你必须学会不相信态度，并尊重各种各样的能力。黑客们不会为那些故意装模做样的人浪费时间，但他们却非常尊重能力---尤其是做黑客的能力，不过任何能力总归是好的。具备很少人才能掌握的技术方面的能力尤其为好，而具备那些涉及脑力、技巧和聚精会神的能力为最好。

如果你尊敬能力，你会享受提高自己能力的乐趣---辛苦的工作和奉献会变成一种高度娱乐而非贱役。 要想成为一名黑客，这一点非常重要。

---基本黑客技术

黑客态度是重要的，但技术更加重要。态度无法替代技术，在你被别的黑客称为黑客之前，有一套基本的技术你必须掌握。 这套基本技术随着新技术的出现和老技术的过时也随时间在缓慢改变。例如，过去包括使用机器码编程，而知道最近才包括了HTML语言。但现在明显包括以下技术：

1 学习如何编程

这当然是最基本的黑客技术。如果你还不会任何计算机语言，我建议你从Python开始。它设计清晰，文档齐全，对初学者很合适。尽管是一门很好的初级语言，它不仅仅只是个玩具。它非常强大，灵活，也适合做大型项目。

但是记住，如果你只会一门语言，你将不会达到黑客所要求的技术水平，甚至也不能达到一个普通程序员的水平---你需要学会如何以一个通用的方法思考编程问题，独立于任何语言。要做一名真正的黑客，你需要学会如何在几天内通过一些手册，结合你现在所知，迅速掌握一门新语言。这意味着你应该学会几种不同的语言。

如果要做一些重要的编程，你将不得不学习C语言，Unix的核心语言。其他对黑客而言比较重要的语言包括Perl和LISP。 Perl很实用，值得一学；它被广泛用于活动网页和系统管理，因此即便你从不用Perl写程序，至少也应该能读懂它。 LISP 值得学习是因为当你最终掌握了它你会得到丰富的经验；这些经验使你在以后的日子里成为一个更好的程序员，即使你实际上可能很少使用LISP本身。

当然，实际上你最好四种都会。 (Python, C, Perl, and LISP). 除了是最重要的四种基本语言，它们还代表了四种非常不同的编程方法，每种都会让你受益非浅。

这里我无法完整地教会你如何编程---这是个复杂的活儿。但我可以告诉你，书本和课程也不能作到。几乎所有最好的黑客都是自学成材的。真正能起作用的就是去亲自读代码和写代码。

学习如何编程就象学习用自然语言写作一样。最好的做法是读一些大师的名著，试着自己写点东西，再读些，再写点，又读些，又写点....如此往复，直到你达到自己在范文中看到的简洁和力量。

过去找到好的代码去读是困难的，因为很少有大型程序的可用源代码能让新手练手。这种状况已经得到了很大的改善；现在有很多可用的开放源码软件，编程工具和操作系统（全都有黑客写成）。这使我们自然地来到第二个话题...

2 得到一个开放源码的Unix并学会使用、运行它

我假设你已经拥有了一台个人计算机或者有一个可用的（ 今天的孩子们真幸福 :-) ）。新手们最基本的一步就是得到一份Linux或BSD-Unix，安装在个人计算机上，并运行它。

当然，这世界上除了Unix还有其他操作系统。但它们都是以二进制形式发送的---你无法读到它的源码，更不可能修改它。尝试在DOS或Windows的机器上学习黑客技术，就象是在腿上绑了铁块去学跳舞。

除此之外，Unix还是Internet的操作系统。你可以不知道Unix而学会用Internet，但不懂它你就无法成为一名Internet黑客。因为这个原因，今天的黑客文化在很大程度上是以Unix为中心的。（这点并不总是真的，一些很早的黑客对此很不高兴，但Unix和Internet之间的共生关系已是如此之强，甚至连微软也无可奈何)

So，装一个Unix---我个人喜欢Linux，不过也有其他选择。（你也可以在同一台机器上同时运行DOS,Windows和Linux）学会它。运行它。用它跟Internet对话。读它的代码。试着去修改他。你会得到比微软操作系统上好的多的编程工具（包括C,Lisp, Python, and Perl），你会得到乐趣，并将学到比你想象的更多知识。

关于学习Unix的更多信息，请看 The Loginataka.

要得到Linux，请看： 哪里能得到 Linux.

3 学会如何使用WWW和写HTML

大多黑客文化建造的东西都在你看不见的地方发挥着作用，帮助工厂、办公室和大学正常运转，表面上很难看到它对他人的生活的影响。Web是一个大大的例外。即便政客也同意，这个巨大而耀眼的黑客玩具正在改变整个世界。单是这个原因（还有许多其它的）， 你就需要学习如何掌握Web。

这并不是仅仅意味着如何使用浏览器（谁都会），而是要学会如何写HTML，Web的标记语言。如果你不会编程，写HTML会教你一些有助于学习的思考习惯。因此，先建起自己的主页。

但仅仅建一个主页也不能使你成为一名黑客。 Web里充满了各种网页。多数是无意义的，零信息量垃圾。

要想有价值，你的网页必须有内容---必须有趣或对其它黑客有用。这样，我们来到下一个话题....

---黑客文化中的地位

象大部分不涉及金钱的文化一样，黑客王国的运转靠声誉维护。你设法解决有趣的问题，但它们到底多有趣，你的解法有多好，是要有那些和你具有同样技术水平的人或比你更牛的人去评判的。

相应地，当你在玩黑客游戏时，你知道，你的分数要靠其他黑客对你的技术的评估给出。（这就是为什么只有在其它黑客称你为黑客是，你才算得上是一名黑客）这个事实常会被黑客是一项孤独的工作这一印象所减弱；它也会被另一个黑客文化的禁忌所减弱（此禁忌的效力正在减弱但仍很强大）：拒绝承认自我或外部评估是一个人的动力。

特别地，黑客王国被人类学家们称为一种精英文化。在这里你不是凭借你对别人的统治来建立地位和名望，也不是靠美貌，或拥有其他人想要的东西，而是靠你的奉献。尤其是奉献你的时间，你的才智和你的技术成果。

要获得其他黑客的尊敬，你可以做以下五种事情：

1. 写开放源码的软件

第一个（也是最基本和传统的）是写些被其他黑客认为有趣或有用的程序，并把程序的原代码公布给大家共享。

（过去我们称之为“自由软件-free software”，但这却使很多不知free的精确含义的人感到不解。现在我们很多人使用“开放源码-open source”这个词）

黑客王国里最受尊敬的大牛们是那些写了大型的、具有广泛用途的软件，并把它们公布出去，使每人都在使用他的软件的人。

2. 帮助测试并修改开放源码的软件

黑客们也尊敬也那些使用、测试开放源码软件的人。在这个并非完美的世界上，我们不可避免地要花大量软件开发的时间在测试和抓臭虫阶段。 这就是为什么任何开放源码的作者稍加思考后都会告诉你好的beta测试员象红宝石一样珍贵。 (他知道如何清楚描述出错症状，很好地定位错误，能忍受快速发布的软件中的bug，愿意使用一些简单的诊断工具) 甚至他们中的一个能判断出哪个测试阶段是延长的、令人精疲力尽的噩梦，哪个只是一个有益健康的玩意儿。

如果你是个新手，试着找一个赶兴趣的正在开发的程序，作一个好的beta测试员。从帮着测试，到帮着抓臭虫，到最后帮着改程序，你会不断进步。以后你写程序时，会有别人来帮你，你就得到了你当初善举的回报。

3. 公布有用的信息

另一个好事是收集整理网页上有用有趣的信息或文档如FAQ。许多主要FAQ的维护者和其他开放源码的作者一样受到大家的尊敬。

4. 帮助维护基础设施的运转

黑客文化是靠自愿者运转的。要使Internet能正常工作，就要有大量枯燥的工作不得不去完成----管理mail list，newsgroup，维护大量文档，开发RFC和其它技术标准等等。做这类事情的人会得到很多人的尊敬，因为每人都知道这些事情是耗时耗力的苦役，不象编码那样好玩。做这些事情需要毅力。

5. 为黑客文化本身服务

最后，你可以为这个文化本身服务（例如象我这样，写一个“如何成为黑客”的初级教程 :-) ）（hehe,象我这样把它翻成中文 :-) ） 这并非一定要在你已经在这里呆了很久，精通所有以上4点，获得一定声誉后后才能去做。

黑客文化没有领袖。精确地说，它确实有些文化英雄和部落长者和历史学家和发言人。若你在这圈内呆的够长，你或许成为其中之一。

记住：黑客们不相信他们的部落长者的自夸的炫耀，因此很明显地去追求这种名誉是危险的。你必须具备基本的谦虚和优雅。

---黑客和怪人(Nerd)的联系

同流行的传说相反，做一名黑客并不一定要你是个怪人。然而，很多黑客都是怪人。做一个出世者有助于你集中精力进行更重要的事情，如思考和编程。

因此，很多黑客都愿意接受“怪人”这个标签，更有甚者愿意使用“傻子(geek)”一词并自以为豪---这是宣布他们与主流社会不合作的声明。

如果你能集中足够的精力来做好黑客同时还能有正常的生活，这很好。今天作到这一点比我在1970年代是个新手是要容易的多。今天主流文化对技术怪人要友善的多。甚至有更多的人意识到黑客通常更富爱心，是块很好的做恋人和配偶的材料。 更多信息见 Girl's Guide to Geek Guys.

如果你因为生活上不如意而为做黑客而吸引，那也没什么---至少你不会分神了。或许以后你会找到自己的另一半。

---风格的意义

重申一下，做一名黑客，你必须进入黑客精神之中。当你不在计算机边上时，你仍然有很多事情可做。它们并不能替代真正的编程（没有什么能替代编程），但很多黑客都那么做，并感到它们与黑客精神存在一种本质的关联。

阅读科幻小说。参加科幻小说讨论会。（一个很好的寻找黑客的场合）

研究禅宗，或练功习武。

练就一双精确的耳朵，学会鉴赏特别的音乐。学会玩某种乐器，或唱歌。

提高对双关语的鉴赏。

学会流畅地用母语写作。（令人惊讶的时，我所知道的所有最棒的黑客，都是很不错的作家）

这些事情，你做的越多，你就越适合做黑客。至于为什么偏偏是这些事情，原因并不很清楚，但它们都涉及到了左-右脑的综合技巧，这似乎是关键所在。（黑客们既需要清晰的逻辑思维，有时也需要强烈的跳出逻辑之外的直觉）

最后，还有一些不要去做的事情。

不要使用愚蠢的，过于哗众取宠的ID

不要自称为网络崩客(punk) ，也不要对那些人浪费时间

不要寄出充满拼写和语法错误的email，或张贴错误百出的文章

做以上的事情，会使大大损害你的声誉。黑客们个个记忆超群---你将需要数年的时间让他们忘记你的愚蠢。

---其它资源

Peter Seebach为那些不知如何同黑客打交道的经理们维护了一个非常精彩的黑客FAQ。

The Loginataka 有许多关于如何正确培养一个Unix黑客的态度的材料。

我也曾写过一篇“黑客文化简史”。

我还写过另一篇文章，“大教堂与集市”，解释了许多Linux和开放源码文化的运做原理。我还在它的续集“开拓智域”一文中有更直接的论述。

---FAQ（常问问题解答）

问：你会教我如何做黑客吗？

自从第一次发布此页，我每周都会得到一些请求，要我“教会他如何做黑客”；遗憾的是，我没有足够的时间和精力来做这个；我自己的编程项目已经占用了我110%的时间。

甚至即便我想教你也不可能，黑客基本上是一项需要你自行修炼的的态度和技术。你会发现即使真正的黑客想帮助你，如果你乞求他们填鸭一样教你的话，你不会赢得他们的尊敬。

首先去学习。显示你在尝试，你能靠自己去学习。然后再去向黑客们请教问题。

问：你会帮我“黑”掉一个站点吗？或者教我怎么黑它？

No. 任何在读完FAQ后还问此问题人，都是愚不可及的家伙，即使有时间我也不会理睬。 任何发给我的此类mail都会被忽略或被痛斥。

问：哪里能找到真正的可以与之交流的黑客？

最佳办法是就近参加一个Unix或Linux的用户组，参加他们的会议。

问：我该先学哪种语言？

HTML, 如果你还不会的话.

但它不是一个真正的编程语言。当你准备编程时，我建议你从 Python开始. 会有很多人向你推荐Perl，它比Python还受欢迎，但却难学一些。

C 是非常重要的，但它却是最难学的。不要一开始就尝试学C。

问：开放源码的自由软件不会使程序员饿肚子吗？

这似乎不大可能---到目前，开放源码软件产业创造了而不是消灭了大量工作机会。

如果写一个程序比不写一个程序只是个纯粹经济上的收益的话，无论它是否免费，只要它被完成，程序员都会从中得到回报。而且，无论软件是由多么的free的方法开发的，对更新的软件应用的需求总是会有的。

问：我从何学起？哪里有免费的Unix?

本页的其他地方指向最常用的免费Unix。要做一名黑客，你需要自立自强，以及自我教育的能力。

另外,团IDC网上有许多产品团购,便宜有口碑

2008年有什么好看的电影？

最新的有《叶问》《狼牙》《梅兰芳》《硬汉》《爱情呼叫转移2爱情左右》《证人》《桃花运》《烈焰奇侠.黄金军团》《生死新纪元》《预见未来》《007大破量子危机》《速度与激情之A2狂飚 》《通辑令》《地心历险记》 国内： 《过界》《画皮》《保持通话》《李米的猜想》 《即日启程》《剑蝶》《超强台风》《武术之少年行》《夺标》 打从2008年十一月底开始到2009年那些打着贺岁片幌子的影片算起，直到春节档期，院线将会排出超过十多部华语片,09年贺岁片票房最高《非诚勿扰》或、《赤壁》下集 一、《桃花运》：绝对地占了先机，虽然和葛优闹矛盾，但却因为葛优的号召力，抢了个开门红。我认为这部片在《梅兰芳》杀到前，应能收个四千万票房，媲美奥运期间的《十全九美》。 二、《证人》：谢霆锋投入演出，可惜像《保持通话》，戏虽好，却缺乏吸引观众入场的元素，我估计收入在二千万之间。 三、《爱情呼叫转移》续集《爱情左右》：风格接近《桃花运》，一女配十二男，林嘉欣的叫座能力受到考验，同期若遇上《梅兰芳》，相信票房一定受到影响，估计“她”能收三千万。 四、《硬汉》：大男人阳刚的风格，以刘烨、黄秋生、孙红雷、尤勇和于荣光一班猛男作号召，戏拍得甚有格调，但恐怕与整个节日氛围不太协调，电影院里，只能成为观众的第二或第三选择，希望“他”能有一千五百万票房，足矣！ 五、《狼牙》：以吴京的功夫和身手挂帅，也是他首次执导的作品，大片包围下，《狼牙》只能吸引一些酷爱动作的影迷，和《硬汉》一样，票房只能作保守的估计。 六、《梅兰芳》：发行方拷贝数和宣传费都超越《赤壁》，对陈凯歌，大家今次都回复信心，不怕他重蹈《无极》的覆辙！片方希望收入三亿，我看是接近二亿已能达标。 七、《女人不坏》：避开梅兰芳，徐克是希望为他这部喜剧多争取一些数码厅，正确上映期是十二月十一日，三大女星中以张雨绮的演出最耀眼亮目，戏院银幕决定成败，我估计此片能收三千五到四千万之间。 八、《叶问》：甄子丹当然有一定捧场客，若排在平时档期，我认为此片能多收30%，现在，猜“他”的票房在八千万左右。 九、《非诚勿扰》：冯小刚加葛优的金字招牌。是正牌贺岁片。要知道，内地贺岁片王就是冯小刚，今年推出的更是喜剧，所以，和华谊兄弟的预测一样，收三亿最好，起码也有二亿五，超越《集结号》。 十、《大搜查》：麦兆辉、庄文强这部片一波三折，最终可能排到09年1月1日上映。郑秀文休后复出，本来有一定吸引，可惜上映档期一而再再而三地改动，说真的，有些泄气了。我对这部片的质素有信心，希望它能收三千万，愿矣！ 十一、《赤壁》下集：上集收三亿，还未拍到戏肉，吴宇森的“三国”英雄，虽引起争议，但你又不得不看，春节档才是大档，此片票房有权在原基础上再递增20%，三亿五吧，能否破《泰坦尼克号》，就要看有没有不断重看的观众。 十二、《家有喜事2009》：黄百鸣的招牌好戏，港式贺岁片，谷德昭执导，古天乐吴君如一众港星演出。在香港，收过千万应没问题。在内地，就要看那些趣味会否被受落。 十三、《游龙戏凤》：刘伟强最新作品，刘德华和舒淇，还有个“谷子地”张涵予。看过的人无不赞好，刘导手法时尚有型，喜剧包装，赏心悦目，肯定能让刘伟强晋身“亿元票房俱乐部”，华谊兄弟发行，收一亿五没问题！ 十四、《海角七号》：听说这部台湾史上最卖座片会“引进”内地，虽然“台湾色彩”较重，但拍的是小人物故事，加上七封“情书”包装，应有一定吸引，能收千万已算BINGO。

量子技术是什么，有哪些应用呢？

数千年来，人类一直依靠天生的直觉来认识自然界运行的原理。虽然这种方式让我们在很多方面误入歧途，譬如，曾一度坚信地球是平的。但从总体上来说，我们所得到的真理和知识，远远大过谬误。正是在这种虽缓慢、成效却十分积极的积累过程中，人们逐渐摸索总结出了运动定律、热力学原理等知识，自身所处的世界才变得不再那么神秘。于是，直觉的价值，更加得到肯定。但这一切，截止到量子力学的出现。

量子起源

这是被爱因斯坦和玻尔用“上帝跟宇宙玩掷骰子”来形容的学科，也是研究“极度微观领域物质”的物理学分支，它带来了许许多多令人震惊不已的结论——科学家们发现，电子的行为同时带有波和粒子的双重特征（波粒二象性），但仅仅是加入了人类的观察活动，就足以立刻改变它们的特性；此外还有相隔千里的粒子可以瞬间联系（量子纠缠）：不确定的光子可以同时去向两个方向（海森堡测不准原理）；更别提那只理论假设的猫既死了又活着（薛定谔的猫）……

诸如以上，这些研究结果往往是颠覆性的，因为它们基本与人们习惯的逻辑思维相违背。以至于爱因斯坦不得不感叹道：“量子力学越是取得成功，它自身就越显得荒诞。”

到现在，与一个世纪之前人类刚刚涉足量子领域的时候相比，爱因斯坦的观点似乎得到了更为广泛的共鸣。量子力学越是在数理上不断得到完美评分，就越显得我们的本能直觉竟如此粗陋不堪。人们不得不承认，虽然它依然看起来奇异而陌生，但量子力学在过去的一百年里，已经为人类带来了太多革命性的发明创造。正像詹姆斯·卡卡廖斯在《量子力学的奇妙故事》一书的引言中所述：“量子力学在哪？你不正沉浸于其中吗。”

陌生的量子，不陌生的晶体管

美国《探索》杂志在线版给出的真实世界中量子力学的一大应用，就是人们早已不陌生的晶体管。

1945年的秋天，美国军方成功制造出世界上第一台真空管计算机ENIAC。据当时的记载，这台庞然大物总重量超过30吨，占地面积接近一个小型住宅，总花费高达100万美元。如此巨额的投入，注定了真空管这种能源和空间消耗大户，在计算机的发展史中只能是一个过客。因为彼时，贝尔实验室的科学家们已在加紧研制足以替代真空管的新发明——晶体管。

晶体管的优势在于它能够同时扮演电子信号放大器和转换器的角色。这几乎是所有现代电子设备最基本的功能需求。但晶体管的出现，首先必须要感谢的就是量子力学。

正是在量子力学基础研究领域获得的突破，斯坦福大学的研究者尤金·瓦格纳及其学生弗里德里希·塞茨得以在1930年发现半导体的性质——同时作为导体和绝缘体而存在。在晶体管上加电压能实现门的功能，控制管中电流的导通或者截止，利用这个原理便能实现信息编码，以至于编写一种1和0的语言来操作它们。

此后的10年中，贝尔实验室的科学家制作和改良了世界首枚晶体管。1954年，美国军方成功制造出世界首台晶体管计算机TRIDAC。与之前动辄楼房般臃肿的不靠谱的真空管计算机前辈们相比，TRIDAC只有3立方英尺大，功率不过100瓦。今天，英特尔和AMD的尖端芯片上，已经能够摆放数十亿个微处理器。而这一切都必须归功于量子力学。

量子干涉“搞定”能量回收

无论怎样心怀尊敬，对于我们来说，都不太容易能把量子力学代表的理论和它带来的成果联系在一起，因为他们听起来就是完全不相干的两件事。而“能量回收”就是个例子。

每次驾车出行，人们都会不可避免地做一件负面的事情——浪费能量。因为在发动机点燃燃料以产生推动车身前进的驱动力同时，相当一部分能量以热量的形式散失，或者直白地说，浪费在空气当中。对于这种情况，美国亚利桑那大学的研究人员试图借助量子力学中的量子干涉原理来解决这一问题。

量子干涉描述了同一个量子系统若干个不同态叠加成一个纯态的情况，这听起来让人完全不知所谓，但研究人员利用它研制了一种分子温差电材料，能够有效地将热量转化为电能。更重要的是，这种材料的厚度仅仅只有百万分之一英尺，在其发挥功效时，不需要再额外安装其他外部运动部件，也不会产生任何污染。研究团队表示，如果用这种材料将汽车的排气系统包裹起来的话，车辆因此将获得足以点亮200只100瓦灯泡的电能——尽管理论让人茫然，但这数字可是清晰可见的。

该团队因此对新型材料的前途充满信心，确定在其他存在热量损失的领域，该材料同样能够发挥作用，将热能转变为电能，比如光伏太阳能板。而我们只需知道，这都是量子干涉“搞定”的。

不确定的量子，极其确定的时钟

作为普通人，一般是不会介意自己的手表快了半分钟，还是慢了十几秒。但是，如果是像美国海军气象天文台那样为一个国家的时间负责，那么这半分半秒的误差都是不被允许的。好在这些重要的组织单位都能够依靠原子钟来保持时间的精准无误。这些原子钟比之前所有存在过的钟表都要精确。其中最强悍的是一台铯原子钟，能够在2000万年之后，依然保持误差不超过1秒。

看到这种精确的能让人紊乱的钟表后，你也许会疑惑难道真的有什么人或者什么场合会用到它们？答案是肯定的，确实有人需要。比如航天工程师在计算宇宙飞船的飞行轨迹时，必须清楚地了解目的地的位置。不管是恒星还是小行星，它们都时刻处在运动当中。同时距离也是必须考虑的因素。一旦将来我们飞出了所在星系的范围，留给误差的边际范围将会越来越小。

那么，量子力学又与这些有什么关系呢？对于这些极度精准的原子钟来说，导致误差产生的最大敌人，是量子噪声。它们能够消减原子钟测量原子振动的能力。现在，来自德国大学的两位研究人员已经开发出，通过调整铯原子的能量层级来抑制量子噪声程度的方法。它们目前正在试图将这一方法应用到所有原子钟上去。毕竟科技越发达，对准时的要求就越高。

量子密码之战无不胜

斯巴达人一向以战斗中的勇敢与凶猛闻名于世，但是人们并不能因此而轻视他们在谋略方面的才干。为了防止敌人事先得知自己的军事行动，斯巴达人使用一种被称作密码棒的东西来为机密信息加密和解密。他们先将一张羊皮纸裹在一根柱状物上，然后在上面书写信息，最后再将羊皮纸取下。借助这种方式，斯巴达的军官能够发出一条敌人看起来语无伦次的命令。而己方人员只需再次将羊皮纸裹在同等尺寸的柱状物上，就能够阅读真正的命令。

斯巴达人朴素的技巧，仅仅是密码学漫长历史的开端。如今，依靠微观物质一些奇异特性的量子密码学，已经公开宣称自己无解。它是一种利用量子纠缠效应、基于单光子偏振态的全新信息传输方式。其安全之处在于，每当有人闯入传输网络，光子束就会出现紊乱，每个结点的探测器就会指出错误等级的增加，从而发出受袭警报；发送与接收双方也会随机选取键值的子集进行比较，全部匹配才认为没有人窃听。换句话说，黑客无法闯入一个量子系统同时不留下干扰痕迹，因为仅仅尝试解码这一举动，就会导致量子密码系统改变自己的状态。相应的，即便有黑客成功拦截获得了一组密码信息的解码钥匙，那他在完成这一举动的同一时刻，也导致了密钥的变化。因而当合法的信息接收者检查钥匙时，就会轻易发现端倪，进而更换新的密钥。

量子密码的出现一直被视为“绝对安全”的回归，不过，天下没有不透风的墙。拥有1000多年前那部维京时代海盗史的挪威人，已经打破了量子密码无解的神话。借助误导读取密码信息的设备，他们在不尝试解码的条件下，就获得了信息。但他们承认，这只是利用了现存技术上的一个漏洞，在量子密码术完善后即可趋避。

随机数发生器：上帝的“量子骰子”

所谓的随机数发生器，并不是老派肥皂剧中那些奇幻神秘的玩意。它们借助量子力学，能够召唤出真正的随机数。不过，科学家们为什么要不辞劳苦地深入量子世界来寻找随机数，而不是简单轻松地抛下硬币、掷个骰子？答案在于：真正的随机性只存在于量子层级。实际上只要科学家们收集到关于掷骰子的足够信息，那么他们便能够提前对结果做出预测。这对于轮盘赌博、彩票甚至计算机得出的开奖结果等等，统统有效。

然而，在量子世界，所有的一切都是绝对无法预测的。马克斯·普朗克大学光学物理研究所的研究人员正是借助这一不可预知性，制作出了“量子骰子”。他们先是通过在真空中制造波动来产生出量子噪声，然后测量噪声所产生的随机层级，借此获得可以用于信息加密、天气预演等工作的真正随机数字。值得一提的是，这种骰子被安装在固态芯片上，能够胜任多种不同的使用需求。

我们与激光险些失之交臂

与量子力学的经历相似，激光在早期曾经也被认为是“理论上的巨人，实际应用上的侏儒”。但今天，无论是家用CD播放器，还是“导弹防御系统”，激光已经在当代人类的社会生活中，占据了核心地位。不过，如果不是量子力学，我们与激光的故事，很可能是以“擦身而过”而收场。

激光器的原理，是先冲击围绕原子旋转的电子，令其在重回低能量级别时迸发出光子。这些光子随后又会引发周围的原子发生同样的变化，即发射出光子。最终，在激光器的引导下，这些光子形成稳定的集中束流，即我们所看到的激光。当然，人们能够知晓这些，离不开理论物理学家马克斯·普朗克及其发现的量子力学原理。普朗克指出，原子的能量级别不是连续的，而是分散、不连贯的。当原子发射出能量时，是以在离散值上被称作量子的最小基本单位进行的。激光器工作的原理，实际上就是激发一个特定量子散发能量。

专门挑战极端的超精密温度计

如果用普通的医用温度计，去测量比绝对零度低百分之一的温度，这支温度计的下场可想而知。那么如何去对付这样的极端温度呢？耶鲁大学的研究人员发明了一支可以对付这些情况的神奇温度计。它不仅能在极端环境中保持坚挺，更能够提供无比精确的数值。

为制作这种温度计，研究团队必须重新梳理温度计的设计思路。比如获得精确数值的方式。幸运的是，在追寻精确的过程中，科学家们借助量子隧道得到了自己想要的答案。就像钻入山体内部而不是在其表面爬上爬下，粒子在穿越势垒的过程中，产生出了量子噪声。使用研究团队的量子温度计去测量这些噪声，便能够精确地得出实验物体的温度。

虽然这种温度计对于普通人的日常生活并没有太大的意义，但是在科学实验室，尤其是那些需要极低温度环境的材料实验室它就可以大展身手了。现在，研究者们还在努力通过各种手段提高该温度计的精确性，并期望随着它应用范围的拓展，更极端的科研环境都可以从中受益。

量子能量转能加载驻波技术

量子能量转能加载驻波技术。主要的原理是依托高科技量子能量舱。产品在进入舱体后经过“声、光、电、磁”等物理介入方式，进行能量植入。

并且，在物质的分子层面进行驻波植入，也不会改变物质原有的分子结构和属性。量子植入后的产品在理论上无半衰期，目前实验室中现有的量子产品已经过了17年，依然保持着饱和的量子能量。

人人都爱量子计算机

在1965年发表的一篇论文中，英特尔公司的联合创始人戈登·摩尔对计算机技术的未来发展，做了一些粗陋但却意义深远的预测。其中最重要的一条便是日后著名的摩尔定律：每平方英尺集成电路上晶体管的数量，每18个月便会翻两倍。这一定律对计算机技术的发展产生了深远影响，但是现在，摩尔定律似乎走到了尽头，因为到2020年，硅芯片将会达到自身的物理极限，而随着晶体管体积的不断缩小，它们将开始遵循量子世界的各种规律。

和量子世界的规律“抱有敌意”相比，顺应量子时代或许才是人们最好的选择。今天，那些从事量子计算机研究的科学家做的正是这件事情。相比传统计算机，量子计算机具有无可比拟的巨大优势：并行处理。借助并行处理的能力，量子计算机能够同时处理多重任务，而不是像传统计算机那样还要分出轻重缓急。量子计算机的这一特性，注定它在未来将以指数级的速度超越传统计算机。

不过，在量子计算成为现实之前，科学家们还需要克服一些艰难挑战。比如，量子计算机使用的是比传统比特存储能力高出许多的量子比特，但是不幸的是，量子比特非常难以创造出来，因为这需要多种粒子共同组成网络。直到现在，科学家只能够一次性将12种粒子缠连起来。而量子计算机若要实现商业化应用，至少需要将这个数字增加数十倍甚至上百倍。

远距传输从科幻到现实

科幻片，尤其是太空题材的，最爱远距传输：偌大的一个人，在一个地方神秘消失，不需要任何载体的携带，又在另一个地方瞬间出现。

远距离传输就是量子态隐形传输，是在无比奇特的量子世界里，量子呈现的“纠缠”运动状态。该状态的光子如同有“心电感应”，能使需要传输的量子态“超时空穿越”，在一个地方神秘消失，不需要任何载体的携带，又在另一个地方瞬间出现。在“超时空穿越”中它传输的不再是经典信息，而是量子态携带的量子信息，这些量子信息是未来量子通信网络的组成要素。

此前，IBM团队的6名工程师证明，远距传输完全可以实现，至少从理论上来讲是这样。但必须注意的是，“原对象”在此过程中将消失——因为远距传输可不是“传真机”，你原来那份“文件”是会被它销毁的。其貌似“复制”原物体的过程，实际也是对原物体的一种改变。

2009年，美国马里兰州立大学联合量子研究所的科学家进行的“量子信息处理”的实验中，成功地实现了从一个原子到1米外的一个容器里的另一个原子的量子隐形传输。尽管在实验中是一个原子转变成另一个原子，由第二个原子扮演起第一个原子的角色，与“原物传送”的概念不同，但原子对原子的传输，却对于研制超密超快的量子计算机和量子通信具有重大意义。

没错，远距传输并不仅在传输物体这一目标上才有价值，在达到这一目的之前，通往“圣域”的各项研究也被证明在其他多重领域大有作为。而所有的量子力学研究，甚至人类所有的科学活动，亦同此理。

想知道什么是真正的瞬时通信吗

量子力学在过去的岁月里为人们带来的成就弥足珍贵，但科学家们有理由相信，其在未来会奉献的更多。

现在，当你在手机、短信、邮件以及MSN、飞信等等诸如此类的通信工具之间徜徉时，可能以为自己已经被所谓的“瞬时通信”覆盖。实际上，你发出的声音、文字、图像都需要一点时间才能达到目的地，或长或短而已。现在的人们日常所能用到的通信方式，所需时间都极其短，但在很远的未来，人和人之间的交流不会只限于大洲与大洲之间，而可能需要横跨星系，这就使通信时间大大的增加——譬如说，在今年8月6日，“好奇”号火星车登陆火星，传回的信号到达地球就有十几分钟的延迟。但这还只是在太阳系中地球和火星的距离，如果将距离延伸的更远，那么科学家们认为，只有量子力学才有能力真正实现“即时”的通信，无论距离多远。

使瞬时通信成为现实的关键，在于被称为量子纠缠的量子力学现象——爱因斯坦称其为“幽灵般的远距作用”，指处于纠缠态的两个粒子即使距离遥远，也保持着特别的关联性，对一个粒子的操作会影响到另一个粒子。简单来说就是，当其中一个粒子被测量或者观测到，另一个粒子也随之在瞬间发生相应的状态改变。这种仿佛“心电感应”般的一致行动，已超出了经典物理学规则的解释范畴，因此才被爱因斯坦视作鬼魅。但利用量子纠缠，我们可以操纵其中一个粒子引起对应粒子的即时、相应变化，从而完成收发“宇宙邮件”的动作。

求尽可能多的美国电影，关于宇宙、航天、未来世界类型的科幻片。

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