提高思維層次
剖析科學,洞察本質
識破誤導,粉碎謠言
導讀
稱量子通訊衛星“實際上就是一個傳統的激光通訊衛星”,這個說法是錯誤的。由于傳統的激光通訊衛星一次會發射上億個光子,它借助激光的硬度、頻率、相位等來攜帶信息。而“墨子號”量子通訊衛星一次只發射一個光子,是借助疊加和檢測兩個量子熱學現象來進行信息的傳遞。所以量子通訊衛星與激光通訊衛星的原理完全不同。稱“有效信息本身就是能量”,這些說法也是荒誕的。那位指責者除了不懂量子熱學,并且也不懂信息理論。
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。
當天,結合“京滬干線”與“墨子號”的天地鏈路,我國科學家成功實現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年我國成功發射世界上第一顆量子通訊衛星——“墨子號”以來),因為量子通訊的技術門檻高,絕大多數人不了解其原理,中國量子通訊的科學實踐因而遭到了一些誤會和責難,這可以理解。
但近來有人公開指控中國量子通訊的領軍人物潘建偉院士是騙局,將之與當初搞“水變油”的王洪成相提并論,這就過于了!
首先必須明晰,科學是容許任何指責和反對的,這也恰恰是它強悍的緣由之一,但指責和反對須要遵守學術規則。
潘建偉曾在國際領先的科學周刊《自然》上發表過《實驗量子隱型傳態》(“”),還入圍了《自然》雜志“百年化學學21篇精典論文”。
他另一篇發表在《自然》上的論文——《單個光子的多個自由度的量子隱型傳態》(“ofofofa”),被美國數學學會評為“2015年十大數學學突破之首”。
假如想痛斥潘建偉的量子通訊,正確的指責和反對模式是:撰寫論文,發表于跟《自然》相當的專業期刊上,被該領域內的專家進行同行評議,之后才有可能成為一個推翻潘院士原文章的科學議程。
量子通訊理論晦澀艱深,沒有量子熱學基礎的人不可能真正理解,潘院士在面向公眾進行傳播時,不得不用一些生活事例進行比喻,那自然不是嚴謹的科學語言。
但指責者不去寫論文來批駁潘院士的學術觀點,而是抱住潘院士公開講演中的比喻來說事,甚至據此稱潘院士是個騙局,這就是瞎胡鬧了。
其次,稱量子通訊衛星“實際上就是一個傳統的激光通訊衛星”,這個說法是錯誤的。
由于傳統的激光通訊衛星一次會發射上億個光子,它借助激光的硬度、頻率、相位等來攜帶信息。
而“墨子號”量子通訊衛星一次只發射一個光子,是借助疊加和檢測兩個量子熱學現象來進行信息的傳遞。
所以量子通訊衛星與激光通訊衛星的原理完全不同。
第三,稱“有效信息本身就是能量”,這些說法也是荒誕的。
那位指責者除了不懂量子熱學,并且也不懂信息理論。
信息科學奠基人維納院士曾對信息有過一個定義,他稱:信息不是物質也不是能量,信息就是信息。
諾伯特·維納()(1894年11月26日—1964年3月18日),意大利應用物理家,控制論的創始人,在電子工程方面貢獻良多。
這看似是一句屁話,實則是對信息概念劃時代的描述——
我們人類之前對客觀事物的認知有物質和能量兩個維度,而維納院長把信息當成了另一個獨立的維度量子通訊潘,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“量子通訊實現了超光速的能量傳播”的說法也是錯誤的。
量子糾纏對可能處于兩地,但卻是一體的,同時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有的科學理論。
這么,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,在通訊加密領域中,量子通訊是一個有益補充,而不是對原有加密方式的顛覆。
第三,從工程角度而言,現階段的量子通訊更適宜于機密信息的加密,并不太適宜于普通密級的信息加密。
當前的信息加密方式早已十分成熟,安全性早已可以達到我們所要求的任意硬度,但仍然有一柄達摩克利斯之劍懸在我們身上,那就是安全借助的是估算復雜性,永遠不能排除被破解的可能。其實了,這些可能只是理論上的,真正被破解的可能性非常微小量子通訊潘,但它卻是一直存在的。
而量子通訊將估算復雜性這個數理邏輯領域的問題,擴充到了化學領域,用客觀數學現象實現了密碼的不可破譯性,藥量子力學原理解不僅這柄達摩克利斯之劍,這才是量子通訊的意義所在。
回到本文一開始的“指控”,稍有點專業基礎的人都曉得指責者的問題所在,但科研人士不樂意浪費時間和精力去批評類似這些“零學術”基礎的言論,客觀上也助長了謬論的猖獗。
指責者之所以指責中國的量子通訊研究,雖然還有一個態度在作祟,那就是認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了,中國的科技事業早已在好多方面趕超了德國。比如超級計算機、超級風洞、托卡馬克可控熱核聚變、天眼FAST射電望遠鏡……這些技術中國都處于全球領先地位。
如今70噸級震動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準就是國際主流標準,技術、設備全是中國的,技術資料也是繁體英文的。
還有你們熟悉的“新四大發明”——高鐵、網購、移動支付、共享自行車,也都全面趕超英國。
中國聯通互聯網的廣泛應用令美國特別艷羨,她們不是不想搞,而是基礎達不到。
聯通互聯網的基礎是聯通網路,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多個國家所擁有。
中國在全球大國中的聯通覆蓋率排行第一,而其他大國的好多地方都沒訊號,咋搞聯通互聯網應用?
同樣,在國際量子通訊的工程實踐中,中國學者占有十分重要的地位,近些年來的成果在國際學術界也是十分顯眼。量子保密通訊“京滬干線”和“墨子號”量子通訊衛星的成功,正是這種先進技術的厚積薄發。
量子通訊工程是國字號的,諸多評審專家的專業知識也是擺在那的,國際量子通訊學術界也是有權威的,能遭到如此多的認可,說明量子通訊確實很牛。
一些國人,可能早已很長時間沒有“睜眼看世界”了,還在用30年前的老觀念來看待中國,這實在是有點愚蠢,也有點可笑。
不過這也再度證明,把“四個自信”寫進十九大報告和團章確實適逢其時。
背景簡介:本文作者為通訊專家、微博科普名人“奧卡姆剃刀”。文章于2017年11月2日發表于陌陌公眾號瞭望智庫(),風云之聲獲授權轉載。