高性能科學(xué)估算設(shè)備是現(xiàn)代電磁學(xué)、材料科學(xué)以及信息科學(xué)等高度發(fā)展的產(chǎn)物。量子熱學(xué)其實(shí)能否解釋諸多化學(xué)現(xiàn)象，但把量子觀念植入到科學(xué)估算中真的可行嗎？
一，量子比特---儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)是不確定的
普通計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存單元是比特,每位比特表示的要么是0,要么是1，它是一種確定型表示。量子計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存單元是量子比特,每位量子比特表示的既可以是0,也可以是1,這是一種機(jī)率型表示。在物理上，一個(gè)量子比特表示二維空間的一個(gè)向量,兩個(gè)能級(jí)一般表示成
.一個(gè)2階的作用在單個(gè)量子比特上的變換須要用一矩陣來描述，作用在t個(gè)量子比特上的變換須要用
階矩陣來描述。當(dāng)t超過32時(shí)，從整體上來描述這樣的矩陣早已非常困難了，必須借助子矩陣的張量積來描述作用在多個(gè)量子比特上的變換。
二，量子系統(tǒng)的合成方法---張量積
量子熱學(xué)覺得，兩個(gè)系統(tǒng)可以通過張量積合成一個(gè)新系統(tǒng)。一個(gè)系統(tǒng)不能分解成低維系統(tǒng)的張量積,則稱該系統(tǒng)是一個(gè)糾纏態(tài)。量子糾纏最初是愛因斯坦借助量子力學(xué)的物理描述引申下來的,并不是實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象。1935年,愛因斯坦等人提出了EPR思想實(shí)驗(yàn)?zāi)脕碇肛?zé)量子熱學(xué)的完備性。
*EPR悖論（--Rosen）是E:愛因斯坦、P:波多爾斯基和R:羅森1935年為論證量子熱學(xué)的不完備性而提出的一個(gè)悖論。EPR是這三位化學(xué)學(xué)家姓氏的首字母簡寫。這一悖論涉及到怎樣理解微觀數(shù)學(xué)實(shí)在的問題。愛因斯坦等人覺得，假若一個(gè)數(shù)學(xué)理論對(duì)化學(xué)實(shí)在的描述是完備的，這么數(shù)學(xué)實(shí)在的每位要素都必須在其中有它的對(duì)應(yīng)量，即完備性判據(jù)。當(dāng)我們不對(duì)體系進(jìn)行任何干擾，卻能確定地預(yù)言某個(gè)數(shù)學(xué)量的值時(shí)，必將存在著一個(gè)數(shù)學(xué)實(shí)在的要素對(duì)應(yīng)于這個(gè)數(shù)學(xué)量，即實(shí)在性判據(jù)。她們覺得，量子熱學(xué)不滿足這種判據(jù)，所以是不完備的。EPR實(shí)在性判據(jù)包含著“定域性假定”，即若果檢測時(shí)兩個(gè)體系不再互相作用，這么對(duì)第一個(gè)體系所能做的無論哪些事，都不會(huì)使第二個(gè)體系發(fā)生任何實(shí)在的變化。人們一般把和這些定域要求相聯(lián)系的數(shù)學(xué)實(shí)在觀稱為定域?qū)嵲谡摗?span style="display:none">2hV物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
三，量子糾纏的起源---EPR思想實(shí)驗(yàn)
兩個(gè)粒子A和B構(gòu)成的系統(tǒng)處于狀態(tài)
,把兩個(gè)粒子分開(無論距離有多遠(yuǎn)),觀察者對(duì)粒子A進(jìn)行檢測,所得結(jié)果可能是|1>或|0>，機(jī)率都是1/2。依照奧斯陸學(xué)派的解釋,系統(tǒng)瞬時(shí)坍縮為|01>或|10>,因而粒子B就處于相應(yīng)的|1>或|0>狀態(tài)。對(duì)粒子A檢測之前,B處于|1>或|0>狀態(tài)的機(jī)率都是1/2,
A被檢測后B只能處于某一種確定的狀態(tài)。
客觀實(shí)在性覺得力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的誘因,是哪些力改變了B的狀態(tài)?根據(jù)赫爾辛基學(xué)派的解釋，這些力必須是瞬時(shí)作用的,超光速的。愛因斯坦深信客觀實(shí)在性,深信超光速是不可能的,這是奧斯陸學(xué)派的解釋與相對(duì)論矛盾的根源所在。
EPR思想實(shí)驗(yàn)涉及到的理論包括：在物理方面有量子系統(tǒng)的描述方式(馮.諾依曼)和兩個(gè)量子系統(tǒng)的合成方法(約當(dāng))；在化學(xué)方面有測不準(zhǔn)原理(海森堡)和檢測對(duì)量子系統(tǒng)形成的影響--坍縮理論(玻爾、玻恩)。
四量子計(jì)算和量子通訊，貝爾不方程---確立量子糾纏的間接方式
1964年,Bell借助波姆等人關(guān)于EPR的隱參數(shù)描述誘導(dǎo)出所謂的Bell不方程。1981年,等人聲稱她們所做的實(shí)驗(yàn)是違反Bell不方程的,因而支持了奧斯陸學(xué)派的解釋,覺得量子糾纏是客觀存在的。迄今，關(guān)于量子糾纏的實(shí)驗(yàn)都是通過檢驗(yàn)Bell不方程來確立的。
2011年9月22日，《自然》雜志刊載了日本格蘭薩索國家實(shí)驗(yàn)室中微子實(shí)驗(yàn)打破光速的報(bào)導(dǎo)。諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)獲得者Smoot在接受專訪時(shí)說：“我不相信這一推論,超光速是不可能的。”幾年后的明天早已極少有人再談?wù)撝形⒆映馑俚陌l(fā)覺，該報(bào)導(dǎo)完全淪為一個(gè)笑談。至今，量子糾纏仍沒有獲得強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，一直是有爭議的話題,無人由于此項(xiàng)工作獲得諾貝爾獎(jiǎng)。
五，Shor量子算法---是耶非耶
1994年，Shor聲稱借助他設(shè)計(jì)的量子算法才能在方程時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大數(shù)分解和求解離散對(duì)數(shù)。該算法提出后，導(dǎo)致了學(xué)術(shù)界與計(jì)算機(jī)工業(yè)界的廣泛關(guān)注。簡略地說，現(xiàn)有的私鑰密碼系統(tǒng)幾乎就會(huì)被破解。
驗(yàn)證Shor算法的正確性須要多方面的知識(shí)，包括量子熱學(xué)、計(jì)算物理、數(shù)論、計(jì)算機(jī)科學(xué)等，因而在過去的20年中極少有人對(duì)該算法提出指責(zé)。近來，我們公布在Arxiv上的一篇論文強(qiáng)調(diào)，Shor算法中的量子模指數(shù)運(yùn)算是錯(cuò)誤的，Shor混淆了標(biāo)量運(yùn)算(模指數(shù)運(yùn)算)和矢量運(yùn)算(量子模指數(shù)運(yùn)算)的差別。和在教科書中描述的量子模指數(shù)運(yùn)算須要O(n^4)酉變換，其中n是待分解的大整數(shù)，即便，在方程時(shí)間內(nèi)未能完成如此多的酉變換。
我們?cè)贏rxiv公布的另一篇指責(zé)Shor算法的論文手指出，Shor把一個(gè)條件機(jī)率誤當(dāng)作聯(lián)合機(jī)率，實(shí)際上并不能得到方程時(shí)間的復(fù)雜度。有匿名人士聲稱，在Shor算法中引入更多的量子寄存器后，各個(gè)寄存器之間將會(huì)形成糾纏，因而得到相關(guān)的檢測結(jié)果。這些糾纏現(xiàn)象不能用現(xiàn)有的量子糾纏理論進(jìn)行解釋，也未曾有人提到過這些現(xiàn)象。假如這些現(xiàn)象確實(shí)存在，將是一種新的宏觀量子效應(yīng)。把Shor算法的復(fù)雜性寄寓在一個(gè)至今尚沒有實(shí)證的化學(xué)現(xiàn)象上，確實(shí)很倉促。我們?cè)缫寻颜撐牡念A(yù)印本通過電子電郵發(fā)給了多位科研人員，包括Shor本人，但仍然沒有收到Shor本人的回復(fù)。
六、關(guān)于Shor算法的實(shí)驗(yàn)---都是不真實(shí)的
從2001年起，先后有幾個(gè)學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)報(bào)道了Shor算法的實(shí)驗(yàn)情況，聲稱成功地運(yùn)用Shor算法把15分解為3×5.我們?cè)谡撐钠饰隽诉@類實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)這種實(shí)驗(yàn)都是不真實(shí)的。根據(jù)Shor算法的描述，分解15時(shí)第一個(gè)量子寄存器起碼須要8個(gè)量子比特，多于這個(gè)數(shù)量，就難以完成最后階段的連分?jǐn)?shù)展開運(yùn)算,但這種實(shí)驗(yàn)都遵守了這個(gè)條件。還需非常指明量子計(jì)算和量子通訊，2012年加洲學(xué)院團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)極其荒謬，該實(shí)驗(yàn)共用了3個(gè)量子比特，而且3個(gè)量子比特難以表示0到14這15個(gè)余數(shù)，可見模數(shù)15本身根本就沒有參與所謂的量子運(yùn)算。
七、商用量子計(jì)算機(jī)---發(fā)展平緩
Shor算法的誕生引起了量子計(jì)算機(jī)研發(fā)風(fēng)潮，國際上一些知名的公司都組織了團(tuán)隊(duì)研發(fā)量子計(jì)算機(jī)，例如、IBM等等。日本D-Wave公司專門從事量子計(jì)算機(jī)開發(fā)與生產(chǎn)，2011年,該公司宣布首臺(tái)商用量子計(jì)算機(jī)D-WaveI誕生,采用了128個(gè)量子比特處理器。2012年,推出D-WaveII,采用512個(gè)量子比特處理器。卷入D-Wave量子計(jì)算機(jī)風(fēng)波的有：NASA、公司、馬丁公司等。但D-WaveII的估算能力遭到了廣泛的指責(zé)，與普通的計(jì)算機(jī)相比，沒有哪些顯著優(yōu)勢[not,no,344(6190):1330-1331(2014)]。人們無法在公開的報(bào)導(dǎo)中發(fā)覺D-WaveII才能運(yùn)行Shor算法。有一點(diǎn)是十分清楚的，D-Wave聲稱的量子計(jì)算機(jī)沒有觀察到量子糾纏。
八、理想的量子計(jì)算機(jī)---確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)
學(xué)術(shù)界覺得，量子算法比普通算法的優(yōu)勝之處就在于它的并行性，該特征歸功于量子糾纏，Shor算法向人們充分地展示了這一特性。因而，人們想像中的量子計(jì)算機(jī)必須才能有效地進(jìn)行大整數(shù)分解，否則把再多的量子比特堆積在一起也無濟(jì)于事。能夠運(yùn)行Shor算法早已成了劃分一臺(tái)機(jī)器是否是量子計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。但如果量子糾纏本身有待爭議，Shor算法又是錯(cuò)誤的，這么工業(yè)界費(fèi)盡心機(jī)制造下來的東東又怎樣來證明自己呢？
九、破解私鑰密碼---遙不可及
實(shí)際中使用的都是混和密碼體制，先用私鑰密碼（如RSA）來傳遞臨時(shí)秘鑰，再把臨時(shí)秘鑰作為對(duì)稱密碼系統(tǒng)（如AES）的秘鑰來加密文本。現(xiàn)有私鑰密碼體制基本上依賴于兩個(gè)物理困局：大數(shù)分解和離散對(duì)數(shù)。Shor算法聲稱在方程時(shí)間內(nèi)除了能分解大整數(shù)，還能否求解離散對(duì)數(shù)。這也是Shor算法才能破解所有私鑰密碼體制的來歷。但二十多年來的量子估算理論發(fā)展及實(shí)踐是令人失望的，破解私鑰密碼依然遙不可及。
十、敵手的類型---主動(dòng)與被動(dòng)之分
在傳統(tǒng)的密碼學(xué)中，敵手分為兩種類型：被動(dòng)型的敵手和主動(dòng)型的敵手。在功擊一個(gè)密碼系統(tǒng)時(shí)，常常先監(jiān)聽，獲得所有的通信訊號(hào)后再加以破譯，便于恢復(fù)出隱含在訊號(hào)中的信息，這些功擊稱之為被動(dòng)型功擊。一個(gè)惡意的敵手會(huì)通過化學(xué)技術(shù)手段篡改或破壞通信訊號(hào)，便于誤導(dǎo)用戶或則促使用戶難以達(dá)成有效的通信，這些功擊稱之為主動(dòng)型功擊。
十一、量子通信的實(shí)質(zhì)---借助量子態(tài)來協(xié)商臨時(shí)秘鑰
量子通信研究源于和提出的BB84合同，該合同仍然被稱為量子秘鑰分發(fā)，實(shí)際上就是借助量子態(tài)來協(xié)商臨時(shí)秘鑰，得到的是普通的比特串，而不是個(gè)別人想像的量子比特串。這些別稱本身就是錯(cuò)誤的，正確的別稱應(yīng)當(dāng)是量子秘鑰協(xié)商。她們沒有認(rèn)識(shí)到秘鑰分發(fā)和秘鑰協(xié)商之間的差異，把一個(gè)簡單的密碼模型誤認(rèn)成一個(gè)復(fù)雜的密碼模型。
秘鑰分發(fā)是把預(yù)先存在的一些秘鑰分發(fā)出去。秘鑰協(xié)商則是用戶之間通過信息交互商定一個(gè)共同的秘鑰，這個(gè)秘鑰事先并不存在。其實(shí)秘鑰分發(fā)比秘鑰協(xié)商更困難。她們的后繼者也沒有認(rèn)識(shí)到這個(gè)錯(cuò)誤，還很冒失地把量子秘鑰協(xié)商稱作量子秘鑰分享[Anote,of.Vol.8(3),2010,pp.451-456]。由此可見，好多從事量子通信研究的化學(xué)人士還缺少必要的密碼知識(shí)與通信知識(shí)。
十二、量子通信---本末倒置
量子通信從數(shù)學(xué)上剝奪了敵手泄露訊號(hào)的能力，敵手的監(jiān)聽行為直接破壞了量子訊號(hào)，因而量子密碼學(xué)中的敵手都是主動(dòng)型的敵手。有些人覺得在量子通信時(shí)一旦發(fā)覺了敵手就可以暫時(shí)中斷通信，等敵手消失時(shí)再恢復(fù)通信。這些看法是錯(cuò)誤的。密碼學(xué)總是假定敵手仍然存在的，假如敵手消失了，這么任何密碼技術(shù)都是多余的。
通信的首要目的是穩(wěn)定性，即接收方才能正確地恢復(fù)出發(fā)送方發(fā)送的訊號(hào)。傳統(tǒng)密碼學(xué)立足于信息安全，主要包括絕密性和認(rèn)證。就絕密性而言，目的是制止敵手獲得潛藏在訊號(hào)中的信息，是一種智力手段。一個(gè)信息安全系統(tǒng)似乎不能從數(shù)學(xué)上消弱敵手泄露訊號(hào)的能力，而且還能從智力上保證敵手未能獲得潛藏在訊號(hào)中的信息，即信息安全與通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性是兼容的。
量子密碼學(xué)立足于訊號(hào)安全，從數(shù)學(xué)上剝奪了敵手泄露訊號(hào)的能力。在有敵手監(jiān)聽的情況下，量子通信難以保證接收方獲得正確的訊號(hào)，也就是說訊號(hào)安全與通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性是不兼容的[on-WhichisMore,,.IACR2015:1251]。
量子通信的訊號(hào)安全是以犧牲通信的穩(wěn)定性為代價(jià)的，有了敵手就干不成事的量子通信系統(tǒng)最終也只能淪為一個(gè)擺飾。
關(guān)于聯(lián)想風(fēng)投
聯(lián)想風(fēng)投是聯(lián)想集隊(duì)旗下全球科技產(chǎn)業(yè)基金，致力融匯聯(lián)想全球資源，構(gòu)建聯(lián)想生態(tài)鏈企業(yè)，以投資手段為聯(lián)想布局互聯(lián)網(wǎng)及智能生態(tài)，建立聯(lián)想內(nèi)外創(chuàng)新成果之間的橋梁。聯(lián)想風(fēng)投專注于面向未來的核心技術(shù)和智能互聯(lián)網(wǎng)投資，投資方向主要為：云估算+大數(shù)據(jù)、人工智能+機(jī)器人、AR/VR、+互聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)升級(jí)等。聯(lián)想風(fēng)投將依托聯(lián)想優(yōu)勢，風(fēng)投出優(yōu)秀的企業(yè)；同時(shí)，以資金、人才和思想加速被投企業(yè)發(fā)展。
關(guān)于聯(lián)想風(fēng)投加速器
聯(lián)想風(fēng)投加速器是聯(lián)想集團(tuán)在中國首家創(chuàng)業(yè)加速器旨在于
l推動(dòng)全省院校的科技創(chuàng)業(yè)，促使院校科技成果轉(zhuǎn)化，全方位孵化院校團(tuán)隊(duì)
l技術(shù)人對(duì)科技的信念與情結(jié)，堅(jiān)持投資世界一流核心技術(shù)，堅(jiān)持加速種子期團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建真正改變世界的企業(yè)
l以豐富的產(chǎn)品化經(jīng)驗(yàn)，完備的市場渠道，國際化的戰(zhàn)略經(jīng)驗(yàn)，全方位幫助初企業(yè)建立從團(tuán)隊(duì)、產(chǎn)品、市場到戰(zhàn)略的整體規(guī)劃和落實(shí)。
聯(lián)想風(fēng)投加速器組建一年，已成功投資10家科技公司。投資主要方向?yàn)椋捍髷?shù)據(jù)，人工智能，機(jī)器人，醫(yī)療生態(tài)，智能制造