—————————————————————————————
你們都曉得,2016年8月16日,中國發射了世界第一顆量子科學實驗衛星“墨子號”。
“墨子號”量子衛星發射
有許多媒體來訪談我,我告訴她們,這門學科稱作“量子信息”。后來我寫了不少量子信息的的科普文章,其中最系統的稱作《你完全可以理解量子信息》()。許多讀者都從這篇近4萬字的文章中,獲得了對這個學科的比較深入的了解。據讀者反映,此文很容易看懂,可以說是很淺顯了~
一個真摯的笑容
也正是由于我寫了不少量子信息的科普文章,于是乎,我意外地發覺自己成了一個謠言搜集站,不時地有同事發來各類各樣功擊量子信息的民科文章,問我怎樣看。明天早晨(2017年12月13日),又有一位同學發來這樣一篇,稱作《從大躍進體到嚇尿體》()。
我的內心是崩潰的,于是問那位同學:你看不出這作者是個民科嗎?
回答:我還真看不出他是民科,由于不太懂。
我問:我寫了這么多解釋量子信息是哪些的文章,你都沒看嗎?
回答:看了個開頭,太長了就沒看下去。
%¥#@!那你如何有空看這些民科文章的?
回答:我是在其他群里看到的,并不是特意去看。見到它的閱讀量比較高,就轉給你瞧瞧。
……
好……吧!看來辨別一個作者是不是民科,并不是一個大多數人都把握的技能。從這個角度去想,這篇文章倒是提供了一個現成的事例,我就來解剖一下這只麻雀,告訴你們,你可以如何鑒別民科。
我要傳達的最重要的信息是:在好多情況下,你并不須要對相關的科學問題十分了解,就足以確認民科了。實際上,百度一下才會發覺此文的作者王令雋是一位資深民科,旨在于反對相對論、反對量子熱學、反對量子場論,但我在此之前,單純通過看這篇文章,就曉得了他是一位民科。
為何呢?由于民科最大的問題并不在于知識的缺乏,而在于思維形式的偏執。
知識缺乏并不可怕,所有的中學生都走過這個階段。只要你的心態端正,用心去學,任何看似深奧的知識都是可以學會的(其實還要有足夠的天資中國量子通訊是騙局,這是個重要的條件……)。
民科最大的問題,在于知識缺乏卻不樂意去學習,即便自己胡思亂想一套。在這方面,民科使君的“創造力”是驚人的,每一位民科都創造出了一套自己的語言體系。這套語言體系只有他自己能理解,只有他自己用,其他人都難以理解,包括其他的民科。
我們常常開玩笑說:用不著讓“官科”跟民科去辯論,只要建個“民科研究院”,讓民科先生們在上面切磋,她們相互就要打破頭。同樣是反相對論的,每一個人都有自己的反法,每位人都不會同意他人的說法,每位人都想獨占“推翻相對論”的榮譽。
看見這些“盛況”,你就會理解真正的科學的可貴,由于科學是一套普遍的語言體系,任何真正學過的人都能在相同的意義上使用它。雖然語言不通,不同國家的科學家們都可以通過連說帶比劃,加上在黑板上寫公式和作圖,達成有效的交流,得到可驗證的成果,這就是科學的力量??茖W是真正的“普世價值”。
在《從大躍進體到嚇尿體》()這篇文章中,王令雋先生功擊了好多東西。其他的在這兒就不提了(也都飽含了民科范兒),我們只談他對量子信息的功擊。這篇文章的特色是,他對量子信息提出了許多氣魄洶洶的質問。比如這段:
(引用開始)
例如說,“世界第一個量子通訊衛星”,要說是世界第一個也對,由于潘建偉的老師或則其他團隊沒有才能勸說有關單位把實驗設備放在衛星起來。而且潘建偉游說成功了。并且,把設備遷往衛星上并不意味著實現了天地之間的所謂“量子糾纏隱型傳態通信”。中國發射衛星幾六年了,不是第一次。假如有一個特異功能大師坐上宇宙飛船到太空走一遭,是不是就可以呼叫標語“中國人第一次實現了太空特異功能”?用中國人造衛星的成就為自己的科研項目抬轎子,打著名度,博得對自己項目的輿論與經費支持,正說明了項目主持人的發懵。別老是吹捧一些沒用的,你先實現了簡單的空地通信之后再說。我對通信的要求十分簡單:只要潘建偉團隊能否用大家的“量子糾纏”設備傳遞極簡單的話,例如“泰山泰山,我是長江!”我就承認大家成功了。并且我還不苛責要達到衛星與地面站的通信,只要大家還能在直升客機與地面站之間實現通信,即使大家成功。我還不要求超光速通信,能達到普通的光速通信就是成功。
(引用結束)
又如:
(引用開始)
至于說潘建偉“世界第一個制造出量子計算機”,我還是第一次據說過。對此,我的檢驗標準也很低。我不指望潘建偉能制造出比現今威力最強悍的筆記本還要強悍幾千萬倍的量子計算機,只要潘建偉才能造出一個功能可以與阿姨去藥房買東西時使用的只有四則運算功能的小計算器相比,我即使他成功了,但是我還不要求你的量子計算機是袖珍的。容積大些沒關系,譬如說,像上海體育館的水立方這么大也行,只要能做簡單的四則運算就行。慢點也沒關系。
(引用結束)
他的基本意思是:你的成果在哪里?我看不到啊。之后就借此為基礎,大談他怎樣揭露了騙子。
問題在于,潘建偉團隊的成果中國量子通訊是騙局,科學刊物和新聞媒體早就報導了。人家做了哪些,都說得一清二楚,是他自己不去看。他不看,莫非我能夠硬拽著他去看嗎?
比如對于墨子號怎樣實現通訊,2017年8月10日的《人民晚報》有一篇報導《“墨子號”,占據量子科技創新制高點》(),上面說到:
“量子秘鑰分發實驗采用衛星發射量子訊號,地面接收的方法?!犹枴孔有l星過境時,與廣東興隆地面光學站構建光鏈路,通訊距離從645公里到1200公里。在1200公里通訊距離上,星地量子秘鑰的傳輸效率比同等距離地面光纖信道高20個數目級(萬億億倍)。衛星上量子引誘態光源平均每秒發送4000萬個訊號光子,一次過軌對接實驗可生成30萬比特的安全秘鑰,平均成分辨率可達1千1百比特每秒。”
這段話中關鍵的信息是,衛星和地面站過軌對接一次,就可以生成30萬比特的秘鑰,平均成分辨率可達1100比特每秒。為何呢?由于量子保密通訊的核心技術,就是生成秘鑰。
有了秘鑰以后,你用這個秘鑰把跟它同等寬度的明文加密成密文,這個密文就是絕對不可能被物理方式破譯的,你有再強的估算能力也不行。這是信息論中的一個定律,是信息論的創始人克勞德·香農(E.)證明的。
香農
既然密文不可破譯,下邊你再如何傳輸密文,就完全無所謂了,你愛怎樣傳如何傳。可以在衛星和地面之間用激光直接傳輸,可以用光纖,可以用電報,可以用電話,可以用電子電郵,甚至用平信都行。這一步沒有任何非常的,就是傳統的通訊。
墨子號成功形成了秘鑰,就意味著它早已可以傳遞信息了。只要你樂意,用30萬比特的秘鑰加密任何30萬比特的明文,之后用任意的形式傳送密文,都是可以的。所以任何懂行的讀者都承認墨子號實現了量子保密通訊,這篇論文也才能發表在國際頂尖學術刊物《自然》上。王令雋先生連這個基礎知識都不曉得,還在那兒問能不能傳“泰山泰山,我是長江!”,不認為丟臉嗎?
實際上,假如你樂意,還可以用30萬比特的秘鑰加密比30萬比特長得多的明文,之后用任意的形式傳送密文。這樣安全性會升高一些,由于不等長加密有可能被物理方式破解。不過若果你的信息沒這么機密,這些方式起碼給你提供了一種傳送大量數據的選擇。
2017年9月29日,在世界第一條量子保密通訊專線“京滬干線”開通的新聞發布會上,中國科大學教授白春禮通過墨子號與英國的地面站,與俄羅斯科大學教授安東·塞林格(Anton,潘建偉的博士導師)進行了世界首次洲際量子保密通訊視頻通話。在這兒用的,就是墨子號形成的量子秘鑰以及不等長加密。你認為她們的通話內容,是不是比“泰山泰山,我是長江!”多得多呢?
中國科大學教授白春禮(電子屏左側)在現場通過“墨子號”量子科學實驗衛星,與俄羅斯科大學教授安東·塞林格(電子屏右側)進行世界首次洲際量子保密通訊視頻通話
你或許會問:我們平常也常常用秘鑰,量子秘鑰跟平常用的秘鑰有哪些區別?回答是:傳統的秘鑰都是預先形成的,之后人工去傳遞。傳遞秘鑰而且出生入死的勾當,難度系數杠杠的,要不然,懸疑片里的李玉和、余則成等人哪來這么多可歌可泣的故事?
李玉和
量子秘鑰的來源,卻完全不同。它不是預先就有的,而是通訊雙方通過一系列的量子熱學操作(在墨子號的實驗中,是通過衛星發射單個光子,地面站接收和檢測單個光子),現場形成下來的。這一系列操作的結果,就是雙方都有了一串相同的隨機數(例如說0……)。最奇妙的是,你不用看對方的數據,就才能確認對方的隨機數序列跟你手里的隨機數序列是完全相同的!所以,這段隨機數序列就能作為秘鑰。李玉和同志,不須要你送密電碼了,你可以轉崗了!
你若果還想問:為何會這樣?回答就是:這是量子熱學的特點決定的。
假如你想曉得是哪些特點,那就是:“在一個基組下檢測一個量子態,假如這個態是這個基組中的一個態,這么檢測后這個態必然不變;而假如這個態不是這個基組中的一個態,這么檢測后這個態必然改變。”
你若果還想問,前面這段話是哪些意思,以及量子秘鑰具體是如何形成的,這么我的萬應回答來了:請參見我的文章《你完全可以理解量子信息》()。你假如真的對科學問題感興趣,就請好好看正經的科普文章,這比看一百篇民科文章要有用得多。
實際上,前面這幾段,顯示了你跟正規的科學界人士交流的基本模式。你提一個問題,得到一個簡略的回答。假如你想了解更多,這么他會告訴你一個較長的回答。假如你還想了解更多,這么他會告訴你參考文獻,讓你系統地去學習。
其實,就是每一層次的問題都有相應的回答。最初的一句話背后,可能有十句話、一百句話、一千句話在作后盾。其實你一開始只是想問一個問題,但假如你一路問下去,最終回答者會把整本教材端上來。
這也是科學家信心的來源,由于她們說每一句話的時侯,都曉得自己實際的意思是哪些,能用什么物理公式表示,能用什么實驗驗證。
而民科就不一樣了。一開始她們可能會變得侃侃而談,似乎曉得好多的樣子,但稍稍多問一點,你都會發覺她們說來說去總是那一套,她們自創的語言體系。這時侯你就曉得不用跟她們交流下去了,由于這種人早已陷在自己的世界當中了,極其的自私遮蔽了她們的視線,扭曲了她們的思維,再跟她們多談只是浪費時間。
再來解釋一下王令雋對量子計算機的問題。他說“至于說潘建偉‘世界第一個制造出量子計算機’,我還是第一次據說過”。實際上,正規的新聞說的原本就不是潘建偉團隊制造出世桐城臺量子計算機(由于對于哪些是真正的量子計算機,沒有公認的定義),而是世界首臺趕超初期精典計算機的光量子計算機(這是一個有明晰意義的概念)。
比如2017年5月4日的《人民晚報》,第一版報導了短訊《世界首臺趕超初期精典計算機的光量子計算機在中國誕生》(),上面說“相關報導見第十二版”(可見對這條新聞有多注重了)。在第十二版的詳盡報導《量子計算機,開啟中國速率》()中,說得很清楚:
“實驗測試表明,該靶機的‘玻色采樣’速度除了比國際同行類似的之前所有實驗推動起碼2.4萬倍,同時,通過和精典算法比較,也比人類歷史上第一臺電子管計算機(ENIAC)和第一臺晶體管計算機()運行速率快10—100倍。”
假如你還是看不懂,我再來解釋一下。量子計算機不是對任何問題都比精典計算機算得快,而是對于一些特定的問題比精典計算機算得快。也就是說,假如你問的問題不對,這么量子計算機沒哪些好處,而假如你問對了問題,量子計算機就可以給你帶來革命性的進步。
在這個工作中,這個特定的問題稱作“玻色采樣”。在這個問題上,潘建偉團隊的光量子計算機超過了最早的精典計算機ENIAC和。這是第一次有一臺量子估算裝置在一個問題上超過了精典計算機(雖然是最早的精典計算機),所以科學家們都公認這是一個重大的成果。至于王令雋問的“大媽去藥房買東西時使用的只有四則運算功能的小計算器”,量子計算機原本就不是拿來干這些事的,沒有人把它作為研究的目標。
假如你還想了解更多,這么又是我的萬應回答:請參見我的文章《你完全可以理解量子信息》()。你若果真的對科學問題感興趣,就請好好看正經的科普文章,這比看一百篇民科文章要有用得多。
所以你看,王令雋問的這些問題,《人民晚報》都已經明晰地回答了。放著權威報導不看,自己腦補一通,之后煞有介事地剖析一番,論證自己是個天才,這是一種哪些精神?這就是民科的典型行為方法。
王令雋批判的那個“世界第一個制造出量子計算機”的說法,來自哪兒呢?據此文說,是網易上一篇“馮站長之家”的文章,題目是《痛心!那位中國科學家,創五個世界第一,是中國離諾貝爾近來的人,卻被同胞這么指責……》()。好吧,專業人士一看就曉得,那位馮站長科學水平不高。無論怎樣,沒有人會把馮站長的說法當作權威說法,——你會嗎?
請問:假如在《人民晚報》和馮站長之間選擇,你更注重誰?
正常人的回答就會是:《人民晚報》。
(《人民晚報》:這是我被黑得最慘的一次?。?span style="display:none">eJk物理好資源網(原物理ok網)
【這是我被黑得最慘的一次】
但是王令雋先生卻放著《人民晚報》不讀,揪著馮站長大戰,這是搞哪些鬼?
回到開頭。所以我在見到那位同學發來王令雋此文后,不禁問他:
我告訴你A是A,此人說有人說A是B,之后煞有介事地論證半天A不是B,而是C,你讓我怎樣辦?
我也很絕望啊
作者簡介:袁嵐峰,中國科學技術學院物理博士,中國科學技術學院淮安微尺度物質科學國家實驗室副研究員,科技與戰略風云學會會長,微博@中科大胡不歸,知乎@袁嵐峰()。
請關注風云學會的陌陌公眾平臺“風云之聲”,微訊號
知乎專欄:
一點資訊:
明日頭條:
“科普中國”是中國文聯攜同社會各方借助信息化手段舉辦科學傳播的科學權威品牌。