19 世纪末开尔文提出的黑体辐射是物质世界中两种 "乌云" 之一。为了解决这一问题，量子力学之父普朗克提出将光的能量分解为离散的最小基本能量元素，从而揭开了量子世界的帷幕。爱因斯坦还因提出光电子效应的量子解释而获得诺贝尔物理学奖。海森堡、薛定谔、玻尔等科学家基本完成了量子力学的理论框架。第一次量子革命催生了晶体管、激光、核磁共振、全球定位系统等现代技术，使人类进入了信息时代。在这场信息革命中，美国也确立了在世界上的主导地位。

近年来，随着实验技术的进步，人类能够准确地检测和控制微观系统的量子态。量子控制技术的进步有望推动第二次量子革命，并对未来社会产生重要影响。10 月 16 日，中共中央政治局就量子科技研究和应用前景举行了第 24 次集体研究。习近平总书记在主持这次研究时强调：" 要充分认识促进量子科技发展的重要性和紧迫性，加强量子科技发展的战略规划和系统布局，把握大局，做好优势。

量子信息技术以量子叠加和量子纠缠原理为基础，包括量子通信、量子计算、量子精密测量等，有希望突破传统技术的瓶颈，大幅度提高计算机运算速度，保证信息通信的绝对安全性，提高测量精度。

对于经典计算机来说，逻辑计算所涉及的位是 "0" 和 "1" 状态，信息的线性处理由经典算法实现，这一经典系统称为二进制系统，量子计算采用量子位，除了 "0"1 之外，这两种状态的叠加还可以形成更多的态，这些状态可以变成叠加态，即 "1" 和 "0" 态不可分解的相干叠加。构成量子位元的元素可能是光子、原子、电子、微小的超导环或更神奇的 "任意子"( 如常见的马拉科纳费米子）。

量子比特之间的纠缠使量子计算机能够实现并行计算。随着量子比特数的增加，量子计算能力可以以指数方式扩展，在理论上具有惊人的信息携带和并行处理的应用潜力。在 2019 年 9 月，谷歌开发了一种包含 53 位量子位的量子芯片，它花了 3 分 20 秒来完成一项特定的计算任务，而对于同样的任务，使用目前最强大的超级计算机需要 2.5 天，经过理论优化之后，才能完成任务。虽然量子计算机已经显示出巨大的潜力，但它们离量子计算机在我们的日常生活中的使用还有很远的距离。可以说，量子计算机与经典计算机的区别，远大于经典计算机与算盘的区别。

在量子通信方面，目前的应用包括量子密钥分配和量子遥传。量子密钥分配原则上是一种绝对安全的通信手段，是目前唯一经严格数学证明的通信方法。在量子密钥传输过程中，窃听者既不能偷看也不能留下痕迹。然而，在时间、磁场、重力、遥感等许多领域，量子精确测量的精度和灵敏度远远高于目前的测量精度和灵敏度，对人民生活和国防具有重大的战略意义。

中国科学家虽然错过了第一次量子革命，但在量子信息技术的各个领域取得了许多突破。例如，薛其坤院士团队在实验中发现了量子异常霍尔效应；潘建伟院士团队成功地实现了 "墨子" 科学实验卫星的双向量子纠缠分布。随着国家的不断投资，中国有望成为未来的量子信息强国，为人类科学技术的发展做出应有的贡献。