近年來，「量子」一詞在我們的生活中頻繁出現，從新聞報道到茶館閑談，從科技雜誌到大眾話題，我們似乎無法避開「量子力學」「量子纏結」「量子通訊」「量子電腦」等字眼。似乎一切與量子搭上邊的事物，都變得異常高端、智能、尖端，而這一切都離不開一個共同的關鍵詞——「量子」。
那麽，究竟什麽是量子呢？量子一詞聽上去與分子、原子、電子、質子等粒子非常相似，很容易讓人誤以為它也是一種具體的粒子。然而，量子並不代表一種具體的粒子。
量子並非我們想象中那般神秘，它並不是一個實體的「東西」，而是一種物理概念。簡單說來，量子就是一種物理量中不可再分割的最小單位。
如果一個物理量能被分割到最小的、不可再分的基本單位，那麽這個物理量就是量子化的，而這個不可再分的基本單位，我們便稱之為量子。例如，假設將全人類視為一個物理量，那麽這個物理量的最小單位便是「一個人」，不存在半個人，「一個人」便是全人類這個物理量的量子。再如，把「錢」看作一個物理量，錢的最小單位是「一分」，沒有半分之說，所以「一分」就是錢這個物理量的量子。任何一個存在最小不可再分單位的物理量，都是量子化的，而那個最小的單位便是量子。
為何涉及量子的概念總顯得難以理解呢？這是因為它們與我們日常所認知的世界不相符。在宏觀世界中，我們觀察到的事物變化是連續的，比如水慢慢沸騰、飛機逐漸升空、果實顏色漸變等。但在微觀領域，由於量子的存在，它決定了物理量的變化不是連續的，而是呈現離散、跳躍的特性。
例如，原子中電子的能階軌域是量子化的，它限制了電子只能在特定的能階軌域間跳躍，而不能隨意移動。這就好比你看到一架飛機在空中飛行，它不是連續移動，而是瞬間跳躍移動，這種觀念是與我們常規認知相沖突的。
再者，以光為例，光也是量子化的，其最小單位是光子，即光的量子。光的能量是透過一份一份的光子傳遞的，因此光的能量傳遞也是不連續的。光的本質是特定頻段的電磁波，因此電磁波同樣可以量子化。科學界將10的負8次方以下的微觀世界所遵循的力學原理稱為量子力學，這一領域的理論與傳統物理學（如牛頓力學、電磁場理論）有著天壤之別。因此，簡而言之，量子力學是描述10的負8次方以下微觀世界運動規律的科學。量子通訊利用了量子纏結的原理進行資訊傳遞，而量子電腦則是處理量子資訊、執行量子演算法的物理裝置。
量子的兩個最顯著的特性是量子疊加和量子纏結。量子電腦和量子通訊正是利用了這兩個特性。量子疊加意味著一個量子可以同時存在於多種狀態。以現實生活為例，我不能在家打字的同時在電影院看電影，因為這是兩種不同的狀態。但對於量子而言，在沒有觀察者介入的情況下，它可以同時處於多種不同的狀態，也就是說，我可以在同一時刻既在家打字又在電影院看電影，同時還在咖啡館喝咖啡。
或者以著名的思想實驗，薛定諤的貓為例，貓可以同時處於生與死的疊加狀態。量子擁有類似「分身術」的能力，可以在同一時間處理多種不同的任務。因此，利用量子疊加，我們可以實作電腦的平行計算。例如，分解一個300位的大數，用傳統電腦可能需要15萬年，而利用量子疊加技術並列運算，僅需一秒鐘即可完成。這就是量子電腦的強大之處。
量子通訊則主要利用了量子的纏結特性。當多個量子互相作用後，他們的狀態會形成一個不可分割的整體，所有受作用的量子將處於「纏結態」。即便將這些量子分開至遙遠的距離，它們的總體狀態依然保持不變。
舉個例子，假設有兩個一起旋轉的陀螺，一個順時針旋轉，一個逆時針旋轉，然後將順時針旋轉的陀螺移至遙遠的地方，當我們改變逆時針旋轉的陀螺方向時，遠處的陀螺也會同時改變旋轉方向。處於纏結態的量子之間仿佛有心靈感應，因此我們可以利用量子纏結傳遞資訊。同時，由於量子的不可複制性和不可分割性，量子通訊在安全性和效率上都遠超傳統通訊方式。
