近來A股市場上量子通訊概念非常火熱,許多不明就里的人一提起量子通訊中國量子通訊是騙局,就以為是實現了哪些超光速通訊的顛覆性黑科技,之后要遠距離傳輸個哪些數據都可以頓時完成了。
雖然這和量子通訊的真正意思相去甚遠。
量子通訊是加密不是傳輸
量子通訊是加密概念,而不是傳輸概念,更不是哪些超光速通訊。
舉一個簡單的事例來說明。
假定你有兩個同學,一個在北京,一個在上海,你自己則在中間的重慶。大家三個人事先說好,你會隨機給這兩個同事中的一個人寄一個蘋果,另一個人寄一根菠蘿。
這么當你的上海同學收到蘋果時,他會頓時曉得你給你的上海同學送的是西瓜。
在你上海同學打開袋子看見蘋果的那一個頓時,確實是以比光速還要快的速率獲得了關于你上海同學收到了西瓜的這個信息,但這個“信息”并非實際存在的信息,甚至接收到第一個訊號還要借助傳統的寄送運輸模式。
其實真正的量子通訊要遠比兩個香蕉復雜得多,但本質完全一樣,量子通訊從來不是超光速傳遞信息,而是無論采取何種形式都必須借助精典通訊技術參與,所以更無“顛覆”一說。
量子通訊區別于精典通訊,實質上是量子的“不可破解性”。例如上個反例中的“蘋果”和“香蕉”,可以看成是兩個糾纏上去了的量子,一個人領到了其中一個,就可以判定出另一個。
但若果不曉得“蘋果”和“香蕉”的糾纏關系,哪怕查獲了整個蘋果,也猜不出另一方收到的是哪些獼猴桃。
在現實應用里其實沒有兩個香蕉這么簡單,“蘋果”會弄成一個無窮復雜的量子,這么能和其對應的“香蕉”,就是另一個無窮復雜的惟一量子,兩個量子就是“糾纏態”,所以量子通訊里量子的用途,最終是保密而不是傳輸。
中科院在2015年度榮獲國家自然科學銀獎初選的項目“多光子糾纏干涉測度學”,就是通過理論突破將量子保密通訊帶入現實應用。
量子通訊和量子估算是兩碼事
量子技術在現實應用方面,仍然有兩大主要分支,第一是量子通訊,第二是量子估算。
這三者聽起來也很容易混淆,但似乎代表著完全不同的兩種技術路數。總體來說,中俄兩國正好是選擇了兩個不同的方向。
在量子通訊產業化方面,中國無疑領先于新加坡。
量子通訊的商用性主要就彰顯在數據保密上,例如網上建行數據的遠程災備應用、金融機構信息數據的采集應用、金融信息交易應用以及工行同城數據生產和災備應用等。
目前量子通訊上面研究的主要進展,就是把一對糾纏態量子之間的距離盡可能拉長。
例如中科大潘建偉教授團隊實現的“多自由度量子隱型傳態”研究,剛才被評為2015年度國際數學學領域的十項重大突破之首。
潘建偉團隊將量子之間的安全距離進一步擴充到了地面200公里以上,這在低耗能的太空意味著2000公里的距離,量子通訊衛星由此成為可能,下一步就是大規模量子網路。
然而日本為何要搞量子估算?這和硅谷這幾年竭力投入機器學習和人工智能的熱潮有關系。
盡管量子估算的應用雖然很受限,但和人工智能的核心部份卻異常匹配,可能是未來真正強悍的人工智能出現的基礎。
所以即使量子通訊是當之無愧的信息安全神器,但相比上去,量子估算一旦被攻陷中國量子通訊是騙局,則可能是類似蒸氣機之于工業文明那樣的新一代科技引擎,甚至是人類文明的一大步。
日本目前做量子計算機最有名的是D-Wave公司。微軟和NASA(日本國家民航和宇宙航行局)早已一起對D-Wave進行了聯合投資。
D-Wave公司出品的超級計算機名為D-Wave2,比目前Intel最快的芯片還要快上11000倍。
但哪怕是D-Wave的量子計算機,也只能算得上是特定用途的量子計算機,還遠遠稱不上是通用量子計算機。