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中国量子通信是精心谋划的骗局?这是胡扯!

(2017-11-02 12:19:06)
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杂谈

原创 2017-11-02  奥卡姆剃刀   瞭望智库


2017年9月29日,世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通。


当日,结合“京沪干线”与“墨子号”的天地链路,我国科学家成功实现了洲际量子保密通信。


可以说,中国在量子通信研究方面已经走在了世界前列。


一直以来(尤其是2016年我国成功发射世界上第一颗量子通信卫星——“墨子号”以来),由于量子通信的技术门槛高,绝大多数人不了解其原理,中国量子通信的科学实践因此受到了一些误解和非议,这可以理解。


但最近有人公开指控中国量子通信的领军人物潘建伟教授是骗子,将之与当年搞“水变油”的王洪成相提并论,这就过分了!

中国量子通信是精心谋划的骗局?这是胡扯!

首先必须明确,科学是允许任何质疑和反对的,这也恰恰是它强大的原因之一,但质疑和反对需要遵循学术规则。


潘建伟曾在国际领先的科学周刊《自然》上发表过《实验量子隐形传态》(“Experimental quantum teleportation”),还入选了《自然》杂志“百年物理学21篇经典论文”。


他另一篇发表在《自然》上的论文——《单个光子的多个自由度的量子隐形传态》(“Quantum teleportation of multiple degrees of freedom of a single photon”),被英国物理学会评为“2015年十大物理学突破之首”。


如果想批驳潘建伟的量子通信,正确的质疑和反对模式是:撰写论文,发表于跟《自然》相当的专业刊物上,被该领域内的专家进行同行评议,然后才有可能成为一个推翻潘教授原文章的科学议题。


量子通信理论艰涩深奥,没有量子力学基础的人不可能真正理解,潘教授在面向公众进行传播时,不得不用一些生活例子进行比喻,那自然不是严谨的科学语言。


但质疑者不去写论文来反驳潘教授的学术观点,而是揪住潘教授公开演讲中的比喻来说事,甚至据此称潘教授是个骗子,这就是瞎胡闹了。


其次,称量子通信卫星“实际上就是一个传统的激光通信卫星”,这个说法是错误的。

中国量子通信是精心谋划的骗局?这是胡扯!


因为传统的激光通信卫星一次会发射上亿个光子,它依靠激光的强度、频率、相位等来携带信息。


而“墨子号”量子通信卫星一次只发射一个光子,是利用叠加和测量两个量子力学现象来进行信息的传递。


所以量子通信卫星与激光通信卫星的原理完全不同。


第三,称“有效信息本身就是能量”,这种说法也是荒谬的。

中国量子通信是精心谋划的骗局?这是胡扯!

这位质疑者不仅不懂量子力学,而且也不懂信息理论。


信息科学奠基人维纳教授曾对信息有过一个定义,他称:信息不是物质也不是能量,信息就是信息。

中国量子通信是精心谋划的骗局?这是胡扯!

​诺伯特·维纳(Norbert Wiener)(1894年11月26日—1964年3月18日),美国应用数学家,控制论的创始人,在电子工程方面贡献良多。


这看似是一句废话,实则是对信息概念划时代的描述——


我们人类之前对客观事物的认知有物质和能量两个维度,而维纳教授把信息当作了另一个独立的维度,使我们观察客观事物的视角从二维变成了三维。


信息的存储需要物质的支撑,信息的传递需要耗损能量,但信息本身并不是能量。


第四,用“量子通信实现了超光速的能量传播”的说法也是错误的。


量子纠缠对可能处于两地,但却是一体的,同时变化并没有信息的传递,根本就不存在“超光速通信”这件事,量子通信没有违背任何现有的科学理论。


那么,究竟该如何正确理解量子通信呢?


首先,量子通信解决的并不是通信问题,而是通信加密问题。


其次,在通信加密领域中,量子通信是一个有益补充,而不是对原有加密方法的颠覆。


第三,从工程角度而言,现阶段的量子通信更适合于绝密信息的加密,并不太适合于普通密级的信息加密。


当前的信息加密方法已经非常成熟,安全性已经可以达到我们所要求的任意强度,但始终有一柄达摩克利斯之剑悬在我们头上,那就是安全依靠的是计算复杂性,永远不能排除被破解的可能。当然了,这种可能只是理论上的,真正被破解的可能性极其微小,但它却是始终存在的。


而量子通信将计算复杂性这个数理逻辑领域的问题,扩展到了物理领域,用客观物理现象实现了密码的不可破译性,用量子力学原理解除了这柄达摩克利斯之剑,这才是量子通信的意义所在。


回到本文一开始的“指控”,稍有点专业基础的人都知道质疑者的问题所在,但科研人士不愿意浪费时间和精力去批评类似这种“零学术”基础的言论,客观上也助长了谬误的泛滥。


质疑者之所以质疑中国的量子通信研究,其实还有一个心态在作怪,那就是觉得美国人都没有搞成的东西,咋就让中国人先搞起来了?


这种唯美国马首是瞻的思维早就过时了,中国的科技事业已经在很多方面超越了美国。例如超级计算机、超级风洞、托卡马克可控热核聚变、天眼FAST射电望远镜……这些技术中国都处于全球领先地位。


现在70吨级振动平台只有中国能制造,美国也得向中国购买。特高压输变电的中国标准就是国际主流标准,技术、设备全是中国的,技术资料也是简体中文的。


还有大家熟悉的“新四大发明”——高铁、网购、移动支付、共享单车,也都全面超越美国。


中国移动互联网的广泛应用令国外非常羡慕,他们不是不想搞,而是基础达不到。


移动互联网的基础是电信网络,现在全球约有500多万座4G基站,而中国就占据了300多万座,剩下的不足四成的4G基站由美国等其他190多个国家所拥有。


中国在全球大国中的电信覆盖率排名第一,而其他大国的很多地方都没信号,咋搞移动互联网应用?


同样,在国际量子通信的工程实践中,中国学者占有非常重要的地位,近年来的成果在国际学术界也是非常醒目。量子保密通信“京沪干线”和“墨子号”量子通信卫星的成功,正是这些先进技术的厚积薄发。


量子通信工程是国字号的,众多评审专家的专业知识也是摆在那的,国际量子通信学术界也是有权威的,能受到这么多的认可,说明量子通信确实很牛。


一些国人,可能已经很长时间没有“睁眼看世界”了,还在用30年前的老观念来看待中国,这实在是有点可笑,也有点可悲。


不过这也再次证明,把“四个自信”写进十九大报告和党章确实恰逢其时。




文 | 奥卡姆剃刀 瞭望智库特约科技观察员  

本文为瞭望智库原创文章,如需转载请在文前注明来源瞭望智库(zhczyj)及作者信息,否则将严格追究法律责任。



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