中国量子通信是精心谋划的骗局？这是胡扯！ | 奥卡姆剃刀

关注风云之声提升思维层次

解读科学，洞察本质

戳穿忽悠，粉碎谣言

导读

称量子通信卫星“实际上就是一个传统的激光通信卫星”，这个说法是错误的。因为传统的激光通信卫星一次会发射上亿个光子，它依靠激光的强度、频率、相位等来携带信息。而“墨子号”量子通信卫星一次只发射一个光子，是利用叠加和测量两个量子力学现象来进行信息的传递。所以量子通信卫星与激光通信卫星的原理完全不同。称“有效信息本身就是能量”，这种说法也是荒谬的。这位质疑者不仅不懂量子力学，而且也不懂信息理论。

2017年9月29日，世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通。

当日，结合“京沪干线”与“墨子号”的天地链路，我国科学家成功实现了洲际量子保密通信。可以说，中国在量子通信研究方面已经走在了世界前列。

一直以来（尤其是2016年我国成功发射世界上第一颗量子通信卫星——“墨子号”以来），由于量子通信的技术门槛高，绝大多数人不了解其原理，中国量子通信的科学实践因此受到了一些误解和非议，这可以理解。

但最近有人公开指控中国量子通信的领军人物潘建伟教授是骗子，将之与当年搞“水变油”的王洪成相提并论，这就过分了！

首先必须明确，科学是允许任何质疑和反对的，这也恰恰是它强大的原因之一，但质疑和反对需要遵循学术规则。

潘建伟曾在国际领先的科学周刊《自然》上发表过《实验量子隐形传态》（“Experimental quantum teleportation”），还入选了《自然》杂志“百年物理学21篇经典论文”。

他另一篇发表在《自然》上的论文——《单个光子的多个自由度的量子隐形传态》（“Quantum teleportation of multiple degrees of freedom of a single photon”），被英国物理学会评为“2015年十大物理学突破之首”。

如果想批驳潘建伟的量子通信，正确的质疑和反对模式是：撰写论文，发表于跟《自然》相当的专业刊物上，被该领域内的专家进行同行评议，然后才有可能成为一个推翻潘教授原文章的科学议题。

量子通信理论艰涩深奥，没有量子力学基础的人不可能真正理解，潘教授在面向公众进行传播时，不得不用一些生活例子进行比喻，那自然不是严谨的科学语言。

但质疑者不去写论文来反驳潘教授的学术观点，而是揪住潘教授公开演讲中的比喻来说事，甚至据此称潘教授是个骗子，这就是瞎胡闹了。

其次，称量子通信卫星“实际上就是一个传统的激光通信卫星”，这个说法是错误的。

因为传统的激光通信卫星一次会发射上亿个光子，它依靠激光的强度、频率、相位等来携带信息。

而“墨子号”量子通信卫星一次只发射一个光子，是利用叠加和测量两个量子力学现象来进行信息的传递。

所以量子通信卫星与激光通信卫星的原理完全不同。

第三，称“有效信息本身就是能量”，这种说法也是荒谬的。

这位质疑者不仅不懂量子力学，而且也不懂信息理论。

信息科学奠基人维纳教授曾对信息有过一个定义，他称：信息不是物质也不是能量，信息就是信息。

诺伯特·维纳（Norbert Wiener）（1894年11月26日—1964年3月18日），美国应用数学家，控制论的创始人，在电子工程方面贡献良多。

这看似是一句废话，实则是对信息概念划时代的描述——

我们人类之前对客观事物的认知有物质和能量两个维度，而维纳教授把信息当作了另一个独立的维度，使我们观察客观事物的视角从二维变成了三维。

信息的存储需要物质的支撑，信息的传递需要耗损能量，但信息本身并不是能量。

第四，用“量子通信实现了超光速的能量传播”的说法也是错误的。

量子纠缠对可能处于两地，但却是一体的，同时变化并没有信息的传递，根本就不存在“超光速通信”这件事，量子通信没有违背任何现有的科学理论。

那么，究竟该如何正确理解量子通信呢？

首先，量子通信解决的并不是通信问题，而是通信加密问题。

其次，在通信加密领域中，量子通信是一个有益补充，而不是对原有加密方法的颠覆。

第三，从工程角度而言，现阶段的量子通信更适合于绝密信息的加密，并不太适合于普通密级的信息加密。

当前的信息加密方法已经非常成熟，安全性已经可以达到我们所要求的任意强度，但始终有一柄达摩克利斯之剑悬在我们头上，那就是安全依靠的是计算复杂性，永远不能排除被破解的可能。当然了，这种可能只是理论上的，真正被破解的可能性极其微小，但它却是始终存在的。

而量子通信将计算复杂性这个数理逻辑领域的问题，扩展到了物理领域，用客观物理现象实现了密码的不可破译性，用量子力学原理解除了这柄达摩克利斯之剑，这才是量子通信的意义所在。

回到本文一开始的“指控”，稍有点专业基础的人都知道质疑者的问题所在，但科研人士不愿意浪费时间和精力去批评类似这种“零学术”基础的言论，客观上也助长了谬误的泛滥。

质疑者之所以质疑中国的量子通信研究，其实还有一个心态在作怪，那就是觉得美国人都没有搞成的东西，咋就让中国人先搞起来了？

这种唯美国马首是瞻的思维早就过时了，中国的科技事业已经在很多方面超越了美国。例如超级计算机、超级风洞、托卡马克可控热核聚变、天眼FAST射电望远镜……这些技术中国都处于全球领先地位。

现在70吨级振动平台只有中国能制造，美国也得向中国购买。特高压输变电的中国标准就是国际主流标准，技术、设备全是中国的，技术资料也是简体中文的。

还有大家熟悉的“新四大发明”——高铁、网购、移动支付、共享单车，也都全面超越美国。

中国移动互联网的广泛应用令国外非常羡慕，他们不是不想搞，而是基础达不到。

移动互联网的基础是电信网络，现在全球约有500多万座4G基站，而中国就占据了300多万座，剩下的不足四成的4G基站由美国等其他190多个国家所拥有。

中国在全球大国中的电信覆盖率排名第一，而其他大国的很多地方都没信号，咋搞移动互联网应用？

同样，在国际量子通信的工程实践中，中国学者占有非常重要的地位，近年来的成果在国际学术界也是非常醒目。量子保密通信“京沪干线”和“墨子号”量子通信卫星的成功，正是这些先进技术的厚积薄发。

量子通信工程是国字号的，众多评审专家的专业知识也是摆在那的，国际量子通信学术界也是有权威的，能受到这么多的认可，说明量子通信确实很牛。

一些国人，可能已经很长时间没有“睁眼看世界”了，还在用30年前的老观念来看待中国，这实在是有点可笑，也有点可悲。

不过这也再次证明，把“四个自信”写进十九大报告和党章确实恰逢其时。

背景简介：本文作者为通信专家、微博科普名人“奥卡姆剃刀”。文章于2017年11月2日发表于微信公众号瞭望智库（http://mp.weixin.qq.com/s/tVaptGwKX2WShBMQEqg_tQ），风云之声获授权转载。

责任编辑：郭尖尖

欢迎关注风云之声

知乎专栏：

http://zhuanlan.zhihu.com/fengyun

一点资讯：

http://www.yidianzixun.com/home?page=channel&id=m107089

今日头条：

http://toutiao.com/m6256575842