揭秘新版《红灯记》密码本......，就知道特朗普怒怼fake日本，超小型量子通信卫星怎忽悠？
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日本的超小型量子通信卫星：根本不能做量子通信
作者|袁岚峰
导读： 最近，有一条“日本成功进行超小型卫星量子通信实验”的新闻刷了屏。我咨询了一群量子信息研究者，又去读了原始的论文，结论是：这颗卫星压根不能做量子通信！因为这不是什么秘密：在他们的论文里面，就明明白白地写着他们做不了量子通信！
我咨询了一群量子信息研究者，又去读了原始的论文（DOI: 10.1038/NPHOTON.2017.107），结论是：
这颗卫星压根不能做量子通信！
这颗卫星压根不能做量子通信！
这颗卫星压根不能做量子通信！
你也许会惊诧莫名：难道新华社的报道是错的？是的，新华社的报道确实是错的。不过用不着怪新华社，这个错误的源头应该是日本信息通信研究机构（National Institute of Information and Communication Technology，简称NICT）在自己主页上发的消息（http://www.nict.go.jp/en/press/2017/07/11-1.html）：World's First Demonstration of Space Quantum Communication Using a Microsatellite - A big step toward building a truly-secure global communication network（用微型卫星实现空间量子通信的世界首次演示——通往构筑真正安全的全球通信网络的一大步）。
我能确定的是，无论NICT的主页或任何媒体怎么说，这群日本研究者都没有实现量子通信。因为这不是什么秘密：在《自然·光子学》的论文里面，就明明白白地写着他们做不了量子通信！
当然，这是一句充满了专业术语的话，普通读者和记者是看不懂的。原文是：
“To track the OGS more reliably with this coarse pointing, the laserbeam divergence was widened, and brighter laser pulses (on the order of 108 photons per pulse at the exit of the SOTA, Table 1) than those required in QKDwere used, although the optical signals received at the entrance of the OGSwere photon-limited in the range of ～0.145– 6.696 photons per pulse.”
我来翻译一下：
“为了用这种粗略的对准技术更可靠地跟踪光学地面站（Optical Ground Station，简称OGS），我们加宽了激光束的发散程度，并且使用了比量子密钥分发（Quantum Key Distribution，简称QKD）所需的更亮的激光脉冲（在小型光学转发器【Small Optical TrAnsponder，简称SOTA】的出口处，每个脉冲包含10的8次方数量级的光子，见表1），虽然在光学地面站的入口处接收到的光学信号处于光子极限，在每个脉冲0.145至6.696个光子的范围内。”
星轨背景下墨子号量子卫星与兴隆站用信标光对准
Fake news（假新闻）！！！
特朗普怒怼fake news
顺便说一句，这颗卫星被起名为SOCRATES，这个词其实就是伟大的古希腊哲学家苏格拉底。有一位著名的巴西足球运动员也叫这个名字，因为他的父亲很崇拜苏格拉底。看来现在很流行用古代思想家来命名量子卫星？墨子发来贺电。为了凑成这个首字母缩写词，日本作者们把卫星的全名写成Space Optical Communications Research Advanced Technology Satellite（空间光学通信研究先进技术卫星），也是够拼的。可惜媒体在报道中只给出了英文缩写，没有指出这个名字的玄机，真是明珠投暗。
日本的微型通信卫星“苏格拉底”（来自NICT主页）
玩具飞机
红灯记
在所有的量子密钥分发协议中，目前最先进的是“诱骗态协议”，王向斌教授就是它的提出者之一。实际的激光光源都不是单光子源，发射许多弱光脉冲，相当于发射一些单光子脉冲和一些多光子脉冲。通过诱骗态方法，可以只用其中的单光子脉冲。对于量子密钥分发的安全性而言，相当于把实际的不完美的光源变成了完美的单光子源，克服了应用上的一大障碍。
墨子号用的是弱光光源，还使用了诱骗态协议，因此其安全性等价于单光子源，这是真正的量子通信。而“苏格拉底”卫星一次发一亿个光子，也没有用诱骗态协议，现在你可以理解这是什么样的概念，这破绽得有多大，——简直是浑身都是破绽，不知从何说起！