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导读
称量子通讯卫星“实际上就是一个传统的激光通讯卫星”,这个说法是错误的。由于传统的激光通讯卫星一次会发射上亿个光子,它借助激光的硬度、频率、相位等来携带信息。而“墨子号”量子通讯卫星一次只发射一个光子,是借助叠加和检测两个量子热学现象来进行信息的传递。所以量子通讯卫星与激光通讯卫星的原理完全不同。称“有效信息本身就是能量”,这些说法也是荒诞的。那位指责者除了不懂量子热学,并且也不懂信息理论。
2017年9月29日,世界首列量子保密通讯干线——“京沪干线”正式开通。
当天,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讯。可以说,中国在量子通讯研究方面早已走在了世界前列。
仍然以来(尤其是2016年我国成功发射世界上第一颗量子通讯卫星——“墨子号”以来),因为量子通讯的技术门槛高,绝大多数人不了解其原理,中国量子通讯的科学实践因而遭到了一些误会和责难,这可以理解。
但近来有人公开指控中国量子通讯的领军人物潘建伟院士是骗局,将之与当初搞“水变油”的王洪成相提并论,这就过于了!
首先必须明晰,科学是容许任何指责和反对的,这也恰恰是它强悍的缘由之一,但指责和反对须要遵守学术规则。
潘建伟曾在国际领先的科学周刊《自然》上发表过《实验量子隐型传态》(“”),还入围了《自然》杂志“百年化学学21篇精典论文”。
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型传态》(“ofofofa”),被美国数学学会评为“2015年十大数学学突破之首”。
假如想痛斥潘建伟的量子通讯,正确的指责和反对模式是:撰写论文,发表于跟《自然》相当的专业期刊上,被该领域内的专家进行同行评议,之后才有可能成为一个推翻潘院士原文章的科学议程。
量子通讯理论晦涩艰深,没有量子热学基础的人不可能真正理解,潘院士在面向公众进行传播时,不得不用一些生活事例进行比喻,那自然不是严谨的科学语言。
但指责者不去写论文来批驳潘院士的学术观点,而是抱住潘院士公开讲演中的比喻来说事,甚至据此称潘院士是个骗局,这就是瞎胡闹了。
其次,称量子通讯卫星“实际上就是一个传统的激光通讯卫星”,这个说法是错误的。
由于传统的激光通讯卫星一次会发射上亿个光子,它借助激光的硬度、频率、相位等来携带信息。
而“墨子号”量子通讯卫星一次只发射一个光子,是借助叠加和检测两个量子热学现象来进行信息的传递。
所以量子通讯卫星与激光通讯卫星的原理完全不同。
第三,称“有效信息本身就是能量”,这些说法也是荒诞的。
那位指责者除了不懂量子热学,并且也不懂信息理论。
信息科学奠基人维纳院士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。
诺伯特·维纳()(1894年11月26日—1964年3月18日),意大利应用物理家,控制论的创始人,在电子工程方面贡献良多。
这看似是一句屁话,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,而维纳院长把信息当成了另一个独立的维度量子通讯潘,使我们观察客观事物的视角从二维弄成了三维。
信息的储存须要物质的支撑,信息的传递须要损耗能量,但信息本身并不是能量。
第四,用“量子通讯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“超光速通讯”这件事,量子通讯没有违反任何现有的科学理论。
这么,到底该怎么正确理解量子通讯呢?
首先,量子通讯解决的并不是通讯问题,而是通讯加密问题。
其次,在通讯加密领域中,量子通讯是一个有益补充,而不是对原有加密方式的颠覆。
第三,从工程角度而言,现阶段的量子通讯更适宜于机密信息的加密,并不太适宜于普通密级的信息加密。
当前的信息加密方式早已十分成熟,安全性早已可以达到我们所要求的任意硬度,但仍然有一柄达摩克利斯之剑悬在我们身上,那就是安全借助的是估算复杂性,永远不能排除被破解的可能。其实了,这些可能只是理论上的,真正被破解的可能性非常微小量子通讯潘,但它却是一直存在的。
而量子通讯将估算复杂性这个数理逻辑领域的问题,扩充到了化学领域,用客观数学现象实现了密码的不可破译性,药量子力学原理解不仅这柄达摩克利斯之剑,这才是量子通讯的意义所在。
回到本文一开始的“指控”,稍有点专业基础的人都晓得指责者的问题所在,但科研人士不乐意浪费时间和精力去批评类似这些“零学术”基础的言论,客观上也助长了谬论的猖獗。
指责者之所以指责中国的量子通讯研究,虽然还有一个态度在作祟,那就是认为德国人都没有搞成的东西,咋就让中国人先搞上去了?
这些唯澳洲马首是瞻的思维早就过时了,中国的科技事业早已在好多方面赶超了德国。比如超级计算机、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。
如今70吨级震动平台只有中国能制造,英国也得向中国订购。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,技术资料也是繁体英文的。
还有你们熟悉的“新四大发明”——高铁、网购、移动支付、共享自行车,也都全面赶超英国。
中国联通互联网的广泛应用令美国特别艳羡,她们不是不想搞,而是基础达不到。
联通互联网的基础是联通网路,如今全球约有500多万座4G基站,而中国就抢占了300多万座,剩下的不足四成的4G基站由日本等其他190多个国家所拥有。
中国在全球大国中的联通覆盖率排行第一,而其他大国的好多地方都没讯号,咋搞联通互联网应用?
同样,在国际量子通讯的工程实践中,中国学者占有十分重要的地位,近些年来的成果在国际学术界也是十分显眼。量子保密通讯“京沪干线”和“墨子号”量子通讯卫星的成功,正是这种先进技术的厚积薄发。
量子通讯工程是国字号的,诸多评审专家的专业知识也是摆在那的,国际量子通讯学术界也是有权威的,能遭到如此多的认可,说明量子通讯确实很牛。
一些国人,可能早已很长时间没有“睁眼看世界”了,还在用30年前的老观念来看待中国,这实在是有点愚蠢,也有点可笑。
不过这也再度证明,把“四个自信”写进十九大报告和团章确实适逢其时。
背景简介:本文作者为通讯专家、微博科普名人“奥卡姆剃刀”。文章于2017年11月2日发表于陌陌公众号瞭望智库(),风云之声获授权转载。