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奧卡姆剃刀
通訊專業(yè)博士，文科副院長
學(xué)習(xí)、研究、教授通訊二十多年，樂意與您分享我的心得和感受
近日文章
2017年9月29日，世界首列量子保密通訊干線——“京滬干線”正式開通。
當(dāng)天，結(jié)合“京滬干線”與“墨子號”的天地鏈路，我國科學(xué)家成功實(shí)現(xiàn)了洲際量子保密通訊。
可以說，中國在量子通訊研究方面早已走在了世界前列。
仍然以來（尤其是2016年我國成功發(fā)射世界上第一顆量子通訊衛(wèi)星——“墨子號”以來），因?yàn)榱孔油ㄓ嵉募夹g(shù)門檻高，絕大多數(shù)人不了解其原理，中國量子通訊的科學(xué)實(shí)踐因而遭到了一些誤會(huì)和責(zé)難，這可以理解。
但近來有人公開指控中國量子通訊的領(lǐng)軍人物潘建偉院士是騙局，將之與當(dāng)初搞“水變油”的王洪成相提并論，這就過于了！
首先必須明晰，科學(xué)是容許任何指責(zé)和反對的，這也恰恰是它強(qiáng)悍的誘因之一，但指責(zé)和反對須要遵守學(xué)術(shù)規(guī)則。
潘建偉曾在國際領(lǐng)先的科學(xué)周刊《自然》上發(fā)表過《實(shí)驗(yàn)量子隱型傳態(tài)》（“”），還入圍了《自然》雜志“百年化學(xué)學(xué)21篇精典論文”。
他另一篇發(fā)表在《自然》上的論文——《單個(gè)光子的多個(gè)自由度的量子隱型傳態(tài)》（“ofofofa”），被美國數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)評為“2015年十大數(shù)學(xué)學(xué)突破之首”。
假如想痛斥潘建偉的量子通訊，正確的指責(zé)和反對模式是：撰寫論文，發(fā)表于跟《自然》相當(dāng)?shù)膶I(yè)期刊上，被該領(lǐng)域內(nèi)的專家進(jìn)行同行評議，之后才有可能成為一個(gè)推翻潘院士原文章的科學(xué)議程。
量子通訊理論晦澀艱深，沒有量子熱學(xué)基礎(chǔ)的人不可能真正理解，潘院士在面向公眾進(jìn)行傳播時(shí)，不得不用一些生活事例進(jìn)行比喻，那自然不是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)語言。
但指責(zé)者不去寫論文來批駁潘院士的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，而是抱住潘院士公開講演中的比喻來說事，甚至據(jù)此稱潘院士是個(gè)騙局，這就是瞎胡鬧了。
其次，稱量子通訊衛(wèi)星“實(shí)際上就是一個(gè)傳統(tǒng)的激光通訊衛(wèi)星”，這個(gè)說法是錯(cuò)誤的。
由于傳統(tǒng)的激光通訊衛(wèi)星一次會(huì)發(fā)射上億個(gè)光子，它借助激光的硬度、頻率、相位等來攜帶信息。
而“墨子號”量子通訊衛(wèi)星一次只發(fā)射一個(gè)光子，是借助疊加和檢測兩個(gè)量子熱學(xué)現(xiàn)象來進(jìn)行信息的傳遞。
所以量子通訊衛(wèi)星與激光通訊衛(wèi)星的原理完全不同。
第三，稱“有效信息本身就是能量”，這些說法也是荒誕的。
那位指責(zé)者除了不懂量子熱學(xué)，并且也不懂信息理論。
信息科學(xué)奠基人維納院士曾對信息有過一個(gè)定義，他稱：信息不是物質(zhì)也不是能量，信息就是信息。
諾伯特·維納（）（1894年11月26日—1964年3月18日），意大利應(yīng)用物理家，控制論的創(chuàng)始人，在電子工程方面貢獻(xiàn)良多。
這看似是一句屁話，實(shí)則是對信息概念劃時(shí)代的描述——
我們?nèi)祟愔皩陀^事物的認(rèn)知有物質(zhì)和能量兩個(gè)維度，而維納院長把信息當(dāng)成了另一個(gè)獨(dú)立的維度，使我們觀察客觀事物的視角從二維弄成了三維。
信息的儲存須要物質(zhì)的支撐，信息的傳遞須要損耗能量，但信息本身并不是能量。
第四，用“量子通訊實(shí)現(xiàn)了超光速的能量傳播”的說法也是錯(cuò)誤的。
量子糾纏對可能處于兩地，但卻是一體的，同時(shí)變化并沒有信息的傳遞，根本就不存在“超光速通訊”這件事，量子通訊沒有違反任何現(xiàn)有的科學(xué)理論。
這么量子通訊潘，到底該怎么正確理解量子通訊呢？
首先，量子通訊解決的并不是通訊問題，而是通訊加密問題。
其次，在通訊加密領(lǐng)域中，量子通訊是一個(gè)有益補(bǔ)充，而不是對原有加密方式的顛覆。
第三，從工程角度而言，現(xiàn)階段的量子通訊更適宜于機(jī)密信息的加密，并不太適宜于普通密級的信息加密。
當(dāng)前的信息加密方式早已十分成熟，安全性早已可以達(dá)到我們所要求的任意硬度，但仍然有一柄達(dá)摩克利斯之劍懸在我們身上，那就是安全借助的是估算復(fù)雜性，永遠(yuǎn)不能排除被破解的可能。其實(shí)了，這些可能只是理論上的，真正被破解的可能性非常微小，但它卻是一直存在的。
而量子通訊將估算復(fù)雜性這個(gè)數(shù)理邏輯領(lǐng)域的問題，擴(kuò)充到了化學(xué)領(lǐng)域，用客觀數(shù)學(xué)現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了密碼的不可破譯性，藥量子力學(xué)原理解不僅這柄達(dá)摩克利斯之劍，這才是量子通訊的意義所在。
回到本文一開始的“指控”，稍有點(diǎn)專業(yè)基礎(chǔ)的人都曉得指責(zé)者的問題所在，但科研人士不樂意浪費(fèi)時(shí)間和精力去批評類似這些“零學(xué)術(shù)”基礎(chǔ)的言論，客觀上也助長了謬論的猖獗。
指責(zé)者之所以指責(zé)中國的量子通訊研究，雖然還有一個(gè)態(tài)度在作祟，那就是認(rèn)為德國人都沒有搞成的東西，咋就讓中國人先搞上去了？
這些唯澳洲馬首是瞻的思維早就過時(shí)了，中國的科技事業(yè)早已在好多方面趕超了德國。比如超級計(jì)算機(jī)、超級風(fēng)洞、托卡馬克可控?zé)岷司圩儭⑻煅跢AST射電望遠(yuǎn)鏡……這些技術(shù)中國都處于全球領(lǐng)先地位。
如今70噸級震動(dòng)平臺只有中國能制造，英國也得向中國訂購。特高壓輸變電的中國標(biāo)準(zhǔn)就是國際主流標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)、設(shè)備全是中國的，技術(shù)資料也是繁體英文的。
還有你們熟悉的“新四大發(fā)明”——高鐵、網(wǎng)購、移動(dòng)支付、共享自行車，也都全面趕超英國。
中國聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用令美國特別艷羨，她們不是不想搞，而是基礎(chǔ)達(dá)不到。
聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是聯(lián)通網(wǎng)路，如今全球約有500多萬座4G基站，而中國就搶占了300多萬座，剩下的不足四成的4G基站由日本等其他190多個(gè)國家所擁有。
中國在全球大國中的聯(lián)通覆蓋率排行第一，而其他大國的好多地方都沒訊號，咋搞聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用？
同樣，在國際量子通訊的工程實(shí)踐中，中國學(xué)者占有十分重要的地位，近些年來的成果在國際學(xué)術(shù)界也是十分顯眼。量子保密通訊“京滬干線”和“墨子號”量子通訊衛(wèi)星的成功，正是這種先進(jìn)技術(shù)的厚積薄發(fā)。
量子通訊工程是國字號的，諸多評審專家的專業(yè)知識也是擺在那的，國際量子通訊學(xué)術(shù)界也是有權(quán)威的，能遭到如此多的認(rèn)可量子通訊潘，說明量子通訊確實(shí)很牛。
一些國人，可能早已很長時(shí)間沒有“睜眼看世界”了，還在用30年前的老觀念來看待中國，這實(shí)在是有點(diǎn)愚蠢，也有點(diǎn)可笑。
不過這也再度證明，把“四個(gè)自信”寫進(jìn)十九大報(bào)告和團(tuán)章確實(shí)適逢其時(shí)。
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