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上本科的那会儿，物理系大部分同学都在窃窃私语：消耗这么多珍贵的脑细胞来学这些东西，有什么用？
量子力学有什么用？
广义相对论有什么用？
薛定谔方程、路径积分和群论究竟都有什么用？
那时，理论物理学还是一门不可描述的专业。
每当叔叔阿姨大伯大婶好奇地问起我是学什么的，我老实回答之后，总会出现一阵不可描述的沉默。
短暂的寂静后，又会传来一阵悲天悯人的声音：
“学这个专业将来找什么工作啊……”
十年前，同学们在寝室里激辩薛猫佯谬，在教室里听教授吹嘘量子计算机的逆天，在期末考试前斗志昂扬地准备小抄的时候……我们都以为，像量子这种谜之科技，只能存在于象牙塔和实验室中。
十年后，当我破天荒地换到CCTV，看了一晚上的科普版量子通信——我震惊了。
我从没想到，这么快它就有用了。
2016年8月16日，“墨子号”，一枚中国制造的量子通信终端卫星，在全世界的眼皮底下冲出实验室，飞向太空。
自从1900年普朗克发明“quantum”这个单词至今，量子终于从哲学辩论会的题材，变成了魔法般的黑科技。基于量子纠缠，能造出比现在快1亿倍的量子计算机；而超距作用和贝尔不等式，把量子纠缠变成了加密通信领域的终极武器。
真实的未来，总是比我们所以为的精彩。
据说，如果人类没有发明量子理论，就不会有我们今天引以为豪的半导体芯片和互联网，那么全球三分之一的GDP将不复存在。
而这三分之一的GDP，大部分基于20世纪30年代的理论框架，相当于大学物理本科二年级《量子力学（下）》的水平。
现在，“墨子号”量子通信卫星上天了，五年后人人都会用无法破解的加密网络刷信用卡。再等到量子计算机投入量产，人工智能在恐怖的算力加持下统治世界……到那时候，可能全球99.99%的GDP都得归功于量子理论吧。
惊喜吗？其实，这些也不过是运用了20世纪80年代的理论而已。
蓄势待发的还有弦理论、引力波、虫洞、量子隐形传态……这些30年前就被人纸上谈兵的理论，变成真正改变世界的武器，那将是一个怎样的魔法时代啊……
我常在想，我们这个看似司空见惯的寻常世界，其实是一个巨大的谜团，宇宙、社会、代码、商业究竟是如何运作的？
无论是仰望星空还是改变世界，真相永远只有一个，而且总是出乎意料地简单与残酷。但是，只有在探索的路上，才能赢得力量，收获价值，发现意义。这样，当我临死回首往事的时候，才不会说：原来我终其一生，只是这个世界的guest（访客）用户。
这也是我写这本书的目的。
你不需要学过高数，你只需要有好奇心。好奇心会让你把这本书当作悬疑推理小说，全程无尿点地读完一章，然后像追美剧一般义无反顾地翻开下一章，时不时还发出看段子时的会心一笑。
我不期待你看完这本书就能变身民间物理学家，但我期待未来的梦想家和技术宅能看到科技的全部潜力，解锁宇宙的隐藏关卡。
一个被黑科技主宰的未来，一个“墨子号”、“阿尔法狗”成为热点新闻的未来，属于那些有好奇心和想象力的人。诚如爱因斯坦所说，它们比知识更重要。当一个人与生俱来的好奇心渐渐丧失，他不是在长大，只是在变老。
或者，你可以继续等待——就像那些在火车站自动售票机前踌躇的人，茫然无措地看着一个正在崛起的新时代，载着一群年轻而陌生的面孔，飞驰而去。
这是 你 的选择。
119年前的12月12日，加拿大纽芬兰岛，圣约翰斯港口。
那一天，如果有人路过这片荒凉的海岸，一定会被眼前的奇景惊掉下巴：海滩边的钟楼上空，竟翱翔着一只巨大的六边形风筝。它迎着凛冽的海风一跃而起，在120米的高空盘旋，骄傲地俯瞰一望无际的大西洋。
钟楼里，一个年轻人焦灼的目光正眺望着大洋彼岸的英格兰。冬日的阳光冷冷地盯着钟楼的指针，疲惫的波涛百无聊赖地拍打着礁石。他把电话听筒紧紧贴在耳边，直到手心攥出了汗——但他什么也没听见，除了一片寂静中自己无法抑制的心跳。也许，快了，就快到了……
他在等候一个远道而来的客人。
3700公里外的英格兰，一束挣脱天线重获自由的电磁波正在以光速冲破云层，眼看着就要飞向外太空了，却在六万米高空一头撞上电离层，一个跟头栽进了大西洋。从海里爬起来一看，不知不觉已来到枫叶之国，本打算再绕着地球多溜达几圈解解闷，不料竟被一根装在风筝上的天线俘获，身不由己地沿着导线滑进了听筒，变成了三声微弱而坚定的“嘀、嘀、嘀”……
只用了0.01秒，它就成了人类历史上第一个横跨大西洋的无线电信号。
历经6年研发，耗资数万英镑（相当于今天的1亿人民币），面对无数次挫败和冷眼，年仅27岁的马可尼终于成功了！他用无线电改变世界！只发送了一个字母S
。而且，在实验的大部分时间里，这个S微弱到几乎无法听清。难怪很多专家对马可尼的发明不屑一顾，甚至质疑这货能否称之为发明——毕竟，只能发一个字的技术也算通信吗？
在普通人的眼里，那一天不过是报纸上一行“不明觉厉”的头条，一则真假难辨的传闻，一种距离现实遥遥无期的黑科技。
那一天，似乎什么都没有改变。
直到2年后，英国《泰晤士报》正式使用无线电向美国发送每日新闻；
直到8年后，35岁的马可尼凭借无线通信领域的发明获得诺贝尔物理学奖；
直到11年后，绝境中的泰坦尼克号靠着无线电呼救，710名乘客和船员获救；
直到21年后，世界上第一个无线广播电台开始播音；
直到36年后，马可尼病逝时，英伦三岛所有无线电全体静默两分钟，致敬这位为无线通信事业奉献一生的意大利奇男子。
包括马可尼自己，当时没有人能够想象，在接下来的一百多年里，通信会把世界变成这个样子：
2016年8月16日，世界第一颗量子通信卫星“墨子号”从酒泉基地发射。
就像当年的马可尼一样，今天的我们也无从想象，未来的量子通信与量子计算，终将带来一个怎样的魔法时代。
绝对安全的信息传输？
秒破全世界加密系统的超级计算机？
瞬移、穿越将不再是科幻？
2016年8月16日，潘建伟院士的量子通信卫星上天了。
2017年8月10日，“墨子号”完成三大科学实验任务，实现星地间1200公里的超远距离量子纠缠分发、量子密钥分发、量子隐形传态。
2017年9月29日，连接北京、上海，全长2000多公里的量子通信骨干网络“京沪干线”开通，并与“墨子号”成功对接。
2018年11月13日，武汉——合肥量子通信网“武合干线”开通。到2018年底，国内量子网络线路总长超过7000公里。
今天，我们已经有了量子通信手机和视频会议系统，政府和银行都在用量子通信传输加密数据，阿里巴巴已经把量子通信搬到了云端。下一步，量子通信的大规模商业化正在蓄势待发。也许不久之后，人人都会用无法破解的加密网络“剁手”、聊天、看直播。难道，你还觉得量子理论是象牙塔里的黑科技，和你的生活毫无关系？
让我们先从神秘的量子理论开始，解密量子通信。
这注定是一段不可思议的旅程。