近来A股市场上量子通讯概念非常火热,许多不明就里的人一提起量子通讯中国量子通讯是骗局,就以为是实现了哪些超光速通讯的颠覆性黑科技,之后要远距离传输个哪些数据都可以顿时完成了。
虽然这和量子通讯的真正意思相去甚远。
量子通讯是加密不是传输
量子通讯是加密概念,而不是传输概念,更不是哪些超光速通讯。
举一个简单的事例来说明。
假定你有两个同学,一个在北京,一个在上海,你自己则在中间的重庆。大家三个人事先说好,你会随机给这两个同事中的一个人寄一个苹果,另一个人寄一根菠萝。
这么当你的上海同学收到苹果时,他会顿时晓得你给你的上海同学送的是西瓜。
在你上海同学打开袋子看见苹果的那一个顿时,确实是以比光速还要快的速率获得了关于你上海同学收到了西瓜的这个信息,但这个“信息”并非实际存在的信息,甚至接收到第一个讯号还要借助传统的寄送运输模式。
其实真正的量子通讯要远比两个香蕉复杂得多,但本质完全一样,量子通讯从来不是超光速传递信息,而是无论采取何种形式都必须借助精典通讯技术参与,所以更无“颠覆”一说。
量子通讯区别于精典通讯,实质上是量子的“不可破解性”。例如上个反例中的“苹果”和“香蕉”,可以看成是两个纠缠上去了的量子,一个人领到了其中一个,就可以判定出另一个。
但若果不晓得“苹果”和“香蕉”的纠缠关系,哪怕查获了整个苹果,也猜不出另一方收到的是哪些猕猴桃。
在现实应用里其实没有两个香蕉这么简单,“苹果”会弄成一个无穷复杂的量子,这么能和其对应的“香蕉”,就是另一个无穷复杂的惟一量子,两个量子就是“纠缠态”,所以量子通讯里量子的用途,最终是保密而不是传输。
中科院在2015年度荣获国家自然科学银奖初选的项目“多光子纠缠干涉测度学”,就是通过理论突破将量子保密通讯带入现实应用。
量子通讯和量子估算是两码事
量子技术在现实应用方面,仍然有两大主要分支,第一是量子通讯,第二是量子估算。
这三者听起来也很容易混淆,但似乎代表着完全不同的两种技术路数。总体来说,中俄两国正好是选择了两个不同的方向。
在量子通讯产业化方面,中国无疑领先于新加坡。
量子通讯的商用性主要就彰显在数据保密上,例如网上建行数据的远程灾备应用、金融机构信息数据的采集应用、金融信息交易应用以及工行同城数据生产和灾备应用等。
目前量子通讯上面研究的主要进展,就是把一对纠缠态量子之间的距离尽可能拉长。
例如中科大潘建伟教授团队实现的“多自由度量子隐型传态”研究,刚才被评为2015年度国际数学学领域的十项重大突破之首。
潘建伟团队将量子之间的安全距离进一步扩充到了地面200公里以上,这在低耗能的太空意味着2000公里的距离,量子通讯卫星由此成为可能,下一步就是大规模量子网路。
然而日本为何要搞量子估算?这和硅谷这几年竭力投入机器学习和人工智能的热潮有关系。
尽管量子估算的应用虽然很受限,但和人工智能的核心部份却异常匹配,可能是未来真正强悍的人工智能出现的基础。
所以即使量子通讯是当之无愧的信息安全神器,但相比上去,量子估算一旦被攻陷中国量子通讯是骗局,则可能是类似蒸气机之于工业文明那样的新一代科技引擎,甚至是人类文明的一大步。
日本目前做量子计算机最有名的是D-Wave公司。微软和NASA(日本国家民航和宇宙航行局)早已一起对D-Wave进行了联合投资。
D-Wave公司出品的超级计算机名为D-Wave2,比目前Intel最快的芯片还要快上11000倍。
但哪怕是D-Wave的量子计算机,也只能算得上是特定用途的量子计算机,还远远称不上是通用量子计算机。