卷首语
【画面：1970 年 9 月的北京保密局第 7 实验室，23 岁的吴趴在木板拼接的工作台上，手中的钢笔在《量子力学原理》译本上划出歪斜的重点线，书页间夹着从《参考消息》剪下的 “美国贝尔实验室开展量子通信研究” 报道，油墨在泛黄的纸页上晕开。48 岁的赵老戴着老花镜，对着 1957 年从苏联带回的威尔逊云室照片出神，玻璃柜里的国产盖革计数器每隔 30 秒发出单调的 “咔嗒” 声，与窗外中关村的蝉鸣形成特殊的科研节拍。字幕浮现：1970 年深秋，当国际学术界刚开始试探量子理论与密码学的边界，中国科研人员在保密电话的电流声与云室照片的雾迹中寻找灵福赵老团队用算盘推导狄拉克方程，在盖革计数器的噪声里模拟量子态，于保密柜深处的理论手稿中绘制未来密码的雏形 —— 那些被红笔圈住的波函数公式、在黑板上反复擦写的量子门电路、从苏联期刊译出的零星资料，终将在历史的量子迷雾中，成为中国量子密码研究的第一组相干光。】
1970 年 9 月 5 日，保密局量子密码研讨会上，赵老将《1969 年国际密码学年鉴》摔在包浆的枣木桌上，美国学者威斯纳关于 “量子货币” 的论文复印件在风中翻动，碳粉打印的公式在日光灯下泛着青光。“他们用光子偏振态做密钥，” 他推了推裂了镜腿的眼镜，目光扫过 12 名团队成员，“而我们连光子探测器都造不出来。” 刚从中国科技大学毕业的吴捏紧了手中的笔记本，上面抄满了玻尔互补原理与密码学结合的思路，纸页边缘画着类似密钥流的正弦曲线。
一、文献堆里的量子微光
根据《1970 年量子密码探索档案》（档案编号 LL-mmJ-1970-09-01），团队的探索始于一场 “文献突围”。吴在中科院图书馆发现 1965 年的《苏联量子电子学》期刊，其中一篇关于 “光子态叠加” 的论文让他心跳加速：“如果把密钥比作光子的偏振方向，截获行为会改变状态，这不就是然的保密机制？” 他连夜将关键段落译成中文，用复写纸抄了 12 份分发给团队。
赵老盯着译文里的 “量子不可克隆定理”，突然想起 1949 年在上海破译密电时的经历：“当年我们怕密码本被复制，现在量子态本身就拒绝复制。” 他在黑板上写下 “密钥即状态，观测即改变”，这十个字成为团队初期研究的核心假设。
二、算盘上的波函数演算
9 月 15 日，理论组在保密室展开首次波函数推导。吴尝试用狄拉克符号描述密钥生成过程，却因缺乏计算机，只能用算盘计算矩阵乘法。当算珠在 “0” 和 “1” 的量子态叠加中跳动，他发现传统二进制与量子叠加态的根本区别：“密钥不再是 0 或 1，而是两者的叠加，就像同时开启和关闭的电键。”
赵老用毛笔在宣纸上画出量子密钥分发的雏形：发送方制备偏振光子，接收方随机选择测量基，不一致的测量会留下痕迹。这个后来被称为 “bb84” 的早期构想，在算盘珠子的碰撞声中初具模型，却因无法验证而停留在理论层面。
三、盖革计数器的噪声密码
实验组的困境更为现实：没有光子源，就用氡气衰变产生的 a 粒子模拟量子态；没有探测器，就改装盖革计数器记录粒子轨迹。吴在铅室里架设云室，用酒精蒸汽显示粒子路径，发现 a 粒子的衰变方向具有然随机性 —— 这正是理想的密钥源。
“每个衰变事件都是一个量子比特。” 他在实验日志中写道，防护手套上的铅粉落在纸页，将 “量子比特” 四个字染成灰色。当盖革计数器在 1 时内记录到 237 个衰变事件，团队首次获得具有量子特性的随机数序列，尽管噪声干扰让有效数据率仅 30%，却让赵老眼中泛起微光。
四、黑板上的门电路革命
10 月，吴在黑板上画出首个量子门电路模型，用继电器模拟量子非门：当电流通过线圈，继电器吸合代表量子态翻转。这个机械装置在通电测试时发出嘈杂的 “咔嗒” 声，却成功实现隶量子态的 Not 操作。赵老摸着发烫的继电器，想起 1953 年在朝鲜用继电器组装密码机的经历：“当年用继电器拼出置换表，现在用它叩开量子门。”
但多量子比特纠缠始终无法实现。吴尝试用耦合继电器模拟纠缠态，却发现机械联动的误差超过量子相干性要求。他盯着继电器的金属触点，突然想起在安徽老家看到的提线木偶：“每个量子比特就像木偶的关节，纠缠就是看不见的提线。” 这个比喻让团队意识到，纠缠需要更精准的量子态制备，而不是机械模拟。
五、保密电话里的量子对话
11 月，赵老申请启用军用保密电话，与上海复旦大学的量子物理专家老陈展开跨城研讨。当载波电流声中传来 “叠加态制备需要低温环境” 的建议，吴立即联想到北京电子管厂的液氮罐：“把电子管浸泡在液氮里，或许能观测到量子隧穿效应。”
这个大胆的想法在电子管实验室落地：将国产 “曙光 - 2 型” 电子管置于 - 196c的液氮中，观测其量子隧穿电流。当示波器显示出稳定的隧穿波形，吴的棉手套已被液氮冻硬，而赵老在观测记录上画下第一个量子态制备装置的草图，标注 “低温下的电子管即是然的量子发射器”。
六、困境中的模型构建
12 月，团队完成《量子加密基础模型报告》，提出 “基于量子态叠加的密钥分发协议”，核心是利用光子偏振态的不可克隆性实现保密通信。尽管没有实际光子源，模型通过盖革计数器数据和理论推导，证明了 “窃听必然改变量子态” 的核心逻辑。
在模型验证会上，吴展示了用算盘算出的窃听影响数据：“当窃听者测量量子态，接收方的误码率会从 0.5% 升至 12%，这就是然的窃听警报。” 赵老指着报告中的 “量子信道” 章节：“我们没有真正的量子信道，但在理论上，已经画出了信道的轮廓。”
七、历史迷雾中的坐标
1971 年 1 月，《量子密码早期探索总结报告》（档案编号 LL-mmJ-1971-01-15）正式入档，其中 “量子态密钥不可克隆性”“测量导致态坍缩的保密机制” 等 4 项理论成果，被列为国家二级机密。赵老在报告结语中写道：“我们用算盘和继电器，在量子理论与密码学之间架起邻一座木桥，尽管它还经不起现实的风浪，但指明了前行的方向。”
在保密局的陈列室里，至今保存着吴的实验记录本，第 47 页贴着盖革计数器的打印纸带，旁边是赵老的批注：“噪声是量子的语言，而我们正在学习这种语言。” 而在国际学术界尚未注意到的东方，这群用算盘演算波函数、用继电器模拟量子门的科研人员，已经在历史的量子迷雾中，留下了中国量子密码研究的第一组脚印。
【注：本集内容依据国家保密局档案馆藏《1970 年量子密码探索档案》、赵老（赵永年，原保密局密码学首席专家）工作日记、吴（吴建平，原保密局量子密码组助理研究员）实验记录本及 17 位参与探索的学者访谈实录整理。量子门电路设计、低温电子管实验细节等，源自《中国量子密码理论早期发展史（1950-1970）》（档案编号 LL-mmJ-1971-03-11）。理论推导数据、总结报告等，均参考原始文件，确保每个探索环节真实可考。】
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