中国已经应用量子通信了,为什么有的专家还说量子通信是伪科学?

用户73302064039


因为这些「专家」其实是「砖家」。

量子通信的原理非常明确,几十年前就已经被提出并小规模验证。而其背后的原理则来源于量子力学的「量子态不可复制定理」。

这个定理可以这样理解:一个粒子,比如说光子,它有很多量子态, 从而可以携带信息。而要窃听,就必须要观测这个光子。「量子态不可复制定理」告诉我们,不论是怎样的观测,都会影响这个光子。也就是说,任何窃听都会被发现。由于现在的量子通信传输的是量子密钥。那即便被窃听了,也没用关系,重新发送一次就可以了,重要的信息仍然不会被窃听到。

很多人反对量子通信、不相信量子力学,其实背后是认为,科学是一个个独立的理论,这个理论可以是错的,而其他的东西不受影响。他们认为量子力学一派胡言,然而又舒舒服服的使用着以量子力学为基础的产品——手机、电脑。这些产品中都有半导体材料,有PN结这样的微小结构。殊不知如果没有量子力学,我们根本无法理解这些材料的行为,也就无法造出芯片,更无法造出手机。

这些砖家把事物都看作是孤立的,然后可以分开来批判,自己不懂的就是错的、骗人的,自己懂的就是真的。

这种人的话,连标点符号都不要去看。


章彦博


对内行来说,原因很明显:这些所谓“专家”并不是真正的专家。

为什么呢?一条判据就看得很清楚了:这些对量子通信的攻击,只是发表在网络上、媒体上,而没有发表在经过同行审稿的、有良好声誉的学术期刊上。一篇都没有。

为什么没有呢?因为量子通信的可行性,是早已经过数学证明的。只要量子力学的基本原理正确(有许多民科一心想推翻量子力学,但这些民科的文章同样也无法在学术期刊上发表,因为毫无实验根据),量子通信的可行性就确定无疑。一个已经被数学严格证明的东西,你怎么反对?你会反对1 + 1 = 2吗?你会反对勾股定理吗?

当然不排除有些搞不清概念的人会反对,但是只要有正规的学术界人士审稿,这样乱扯的文章就肯定发不出来。其实我就见过一些民科,整天反量子通信、反量子力学、反相对论,在什么领域都认为自己最聪明,前人都是垃圾。然后呢,写篇文章去投学术期刊,被拒稿,去发中科院的学术预印本(就是说不是正式的论文)平台,也被管理员撤回。他非常气愤地控诉科学界打压他,容不下新鲜思想。但你想想,如果你是一个学术期刊的编辑或者一个学术平台的管理员,你会容许这样的文章在自己的地盘发表,破坏自己的声誉吗?

反量子通信的人经常说,量子通信在欧美是个边缘化的小领域,主流科学界完全不认为这是什么重要的成果。可是就在最近,2018年2月,量子通信的两位开创者,美国物理学家Charles H. Bennett 和加拿大物理学家Gilles Brassard,获得了2018年的沃尔夫物理学奖。中国的潘建伟教授给他们写了推荐信,想必量子通信在中国的实用化对他们获奖也是一个重要的催化剂。沃尔夫奖是个地位非常崇高的大奖(杂交水稻之父袁隆平得过2004年的沃尔夫农业奖),普遍认为它的重要性仅次于诺贝尔奖,许多得奖者后来也获得了诺贝尔奖,因此被称为诺贝尔奖的风向标。你看,主流科学界对量子通信的承认程度,怎么样呢?

袁隆平获得2004年沃尔夫农业奖

反量子通信的人是不是又要说,大家都被量子通信这些人给骗了?——你开心就好。


袁岚峰


这个问题涉及的科技复杂深奥,网友对答主的说法无法正确分辨,我发现一些高点赞的回答恰恰就是在以讹传讹。

回答前先摆下资格,我是新华社瞭望智库的特约科技观察员,受邀写过关于量子通信的科普。





受邀去腾讯公司讲过量子通信。



我下面的科普是经过中国科技大学专家审核过的,对流传较广的所谓专家质疑进行了正面清晰的驳斥。

量子保密通信京沪干线已投入使用,墨子号量子通信卫星也实验成功,中国在量子通信研究方面已经走在了世界前列。



在党的19大报告中,将墨子号量子通信卫星作为了重大科技成果,量子通信在社会上得到热议。但由于这项技术的门槛高,缺少通俗靠谱的科普介绍,社会上出现了很多怀疑的声音,甚至有人认为中国的量子通信就是个骗局。

量子通信到底是咋回事呢?首先,量子通信的基础是量子力学,而量子力学的叠加、测量、纠缠三个特性是反直觉的,令我们难以理解,其实当年的科学家们对此也有过激烈的争论。

随着研究的深入,量子力学的这三个特性被无数次实验所证实,在铁证面前科学家们放弃了歧见,开始共同探究其背后的科学原理。在普朗克、爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森堡、薛定谔、狄拉克等顶级科学家的共同努力下,完整的量子力学体系得以建立。

量子力学与信息学相结合产生了量子信息科学,量子信息科学又分为量子计算和量子通信两个学科方向。中国人在量子通信领域的研究和实践处于世界领先地位,领军人物是中国科技大学的潘建伟教授。



潘建伟在《自然》上发表过《实验量子隐形传态》(“Experimental quantum teleportation”),入选了《自然》杂志的“百年物理学21篇经典论文”。

在《自然》上发表了《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。

声名鹊起后,潘教授应邀参加了一些电视节目,对量子通信进行了一些科普宣传,使很多观众了解到了量子通信的神奇,但同时也埋下了被公众误解的种子。



真正理解量子通信,除了要有量子力学的基础,还需要很高的数学修养,很显然公众是不具备这些能力的。为了让老百姓能听明白,潘教授使用了一些生活中的比喻,这种非科学语言当然不严谨,于是被一些人揪住不放,并据此认为量子通信是个骗局。

科学允许任何质疑和反对,这恰恰是它强大的原因之一,但质疑和反对需要遵循科学共同体制定的学术规则。

质疑者应该撰写论文,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,这才是正确的质疑和反对方法,而不是拿人家的比喻去说事。

还有人称墨子号就是一个传统的激光通信卫星,这也是一个误解。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,是利用叠加和测量的特性来进行信息的传递,量子通信卫星与激光通信卫星的原理完全不同。



前阵子有个报道称日本成功发射了量子通信卫星,速率1000万比特/秒,比中国的量子通信高很多。这个消息在国内媒体广泛流传,甚至权威媒体都有报道,中国科技大学的学者进行了调查,结果认定这是个假消息,这颗日本卫星就是个普通的光学通信卫星,跟量子通信无关。

墨子号量子通信卫星的通信速率很低,它并不是一个通信新方法,而是一项通信保密新技术,量子通信解决的不是通信问题,而是通信加密问题。

在我们的日常生活中,观察不会影响到状态,例如一个运动的物体,有人看到或没人看到,其运动轨迹并不会发生变化,而在量子力学有个“测不准”原理,观察就会影响状态。

军事通信对保密性要求很高,但即使用再极端的加密方法,也不能保证你得到的加密信息没有被敌人窃取过。也就是说,你得到了完整的保密信息,但这个信息很可能早已经被敌人复制了一份拿走了,并做好了诱捕你的陷阱,而你对此却一无所知。

在量子通信中,测量观察就意味着状态改变,这种泄密等于自毁的通信机制保证了所接收到的信息一定没有被其它人窃取过,因为被窃取过的信息你一定收不到,因此可以放心使用。这是军队常年追求而不可得的极优秀特性,现在通过量子通信得以实现,这是信息安全的一个巨大进步。

量子通信是超越光速的瞬间移动?这个说法来自于对量子力学中纠缠现象的误解。

什么是量子纠缠?可以理解为一根筷子的两端,一端动作则另一端也会同时动作,两端的动作没有时间延时。



但是,量子纠缠并没有信息的传递,并不能仅仅依靠纠缠现象进行通信。潘建伟团队的量子通信利用的是叠加和测量这两个量子特性,跟纠缠无关,也正因为没有使用制备非常困难的光子纠缠,所以能更快得以实现。

瞬间移动的说法是怎么来的呢?这来自于报道量子通信的科技记者,这些记者并不懂量子通信原理,他们把自己的误解传播给了公众。国内科技记者的科学素养普遍不高,这一点非常令人遗憾。

包括量子通信在内的任何通信手段,都必须依赖载体,而且不可能超越光速,量子通信没有违背任何信息科学理论。

还有人质疑,既然量子通信只是一种加密方法,那就应该叫做量子加密方法,而不能叫量子通信。

这其实是对通信理论的无知。通信的分类有很多角度,从是否使用线缆可分为有线通信和无线通信,在有线通信中,又可细分为光纤通信、电缆通信等。

这种根据信号传输载体的分类方式被广大民众所熟知,以至于一些人把它当作了通信分类的唯一方式。

实际上其它分类还有很多,根据收发情况的不同可分为单工通信、半双工通信、双工通信。根据是否保密的区别,可分为保密通信和非保密通信。骑个摩托车去送信叫做运动通信。喇叭哨子叫做简易信号通信。把所有汉字都用阿拉伯数码代密,这是密语通信。

而利用量子效应的通信方式就叫做量子通信,量子通信的说法跟半双工通信、运动通信、密语通信等一样,都是根据通信的某种特性而进行的分类,这在通信行业内是毫无问题的说法。

量子通信的真正意义是什么呢?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。

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。

【作者:张弛,通信网络产业观察者,通信博士,副教授,科普作者,网名“奥卡姆剃刀”】


奥卡姆剃刀


一般都是误解造成的。量子通信现在指的是利用量子纠缠效应进行通讯。但是这里有个坑,很多人都跳了进去,即量子纠缠本身并不能传递信息。我想大家是在这里产生了误解。

现在最大的误解一般就是两点。要纠正这两个观点以后,就和科学家们的本意是一致的了。一个是量子纠缠只能用来加密,信息依然靠经典方式。另一个也是随之而来的,量子通信由于依然依靠经典方式,决定了其传播速度并没有突破光速,以前多快现在还多快。



我再举个例子,一串9对纠缠状态的量子,依次编号123456789。将成对的分开,依次传输到接收端。然后两边一起测量量子的状态。得到这串123456789的状态依次分别为011101101(假设一个状态是0,反之为1)。

然后我们给对面打电话,告诉他234679158是这次通讯的信息。这时其他人截取了这段电话内容,仅仅得到了234679158的内容,一脸懵。

而对面的接收端着可以根据刚才测量的记录解码,得到234679158即等于1111111000。这个111111000就是被加密传输的内容。

感兴趣可以搜一下“双缝干涉测量”和“薛定谔的猫”,弄明白这俩有助于理解。

当然,我这个例子很简单,不严谨。要详细的解释就太麻烦了,写了也没人看。毕竟要想弄明白,还得靠看书。网上的再权威的信息也是片段,不如书上系统。

划重点,量子通信的核心是密钥分发。

最后再说一遍,具体的量子通信技术细节我也不知道。量子通信是已经进入实践阶段的科技,无需质疑。关于怎么分发,怎么测量,我要是知道了还敢在这写文章,那就是作死。


蛋科夫斯基


我们通常所理解的量子通信(quantum communication),是指利用量子纠缠来实现瞬间的信息传递,哪怕是在宇宙中无限遥远的两个点。但爱因斯坦的相对论不允许物质和信息传输速度超过光速,所以量子通信本身就是一个在现有理论框架下无法实现的概念,一些专家激进一点说是伪科学虽然不妥,但也只是对有人故意混淆这个概念的厌恶和憎恨而已。

中国的量子通信实际是量子保密通信,是指利用量子纠缠对通信信号进行加密,通信本身还是要靠无线电、光纤等进行,速度还是不会超过光速,在这方面中国确实是走在了世界的最前面,而且也投入了实际应用,我们没理由贬低自己

这就像夫妻两人分居在北京和上海,通过写信交流感情,信交给邮局靠邮递员来传递,夫写信到妻收信需要3天时间,整个过程就叫通信。

但夫妻两人浓情似海,迫切需要瞬间就把信送达对方,这个概念就叫量子通信,然而这种瞬间传信在这个宇宙中是根本无法实现的。

就在这时,又发生了一件很不爽的事情,邮递员竟然偷看丈夫写给妻子的信,丈夫就和妻子商量,我们把信封加上一把锁,锁里面装上炸药,邮递员就没法偷看了,一偷看锁就会爆炸,把信销毁。这就叫量子保密通信。

所以量子保密通信就是量子保密通信,不是什么量子通信,量子通信这个词“quantum communication”现在还没有什么意义,你去谷歌上用英文搜索,基本上都只和中国的量子保密通信有关,不知道未来这个词会不会真的成为世界标准,量子保密通信就是量子通信?我估计不太可能,科学毕竟是严谨的。


徐德文


量子通信绝不是伪科学!只不过是大家对此有误解!

量子通信应该称为量子加密通信!其本质就是利用量子纠缠效应来实现通信加密的一种方式。说通俗点儿就是无论的银行账户设置多么复杂的密码,也可能被别人所破解。因为以前的密码,不管是纯数字还是数字加字母组合,其实都要转化为二进制代码,说白了是一种数学密码!因此有的银行为了安全性就使用了U盾,这就是物理密码了,黑客再想破解就相对较难了!

而量子加密通信就是利用量子纠缠效应来加密的技术,也是一种物理加密。

由于量子力学中的测不准原理,即不可能同时测定粒子的位置和动量。因此,我方发射的量子加密通信信号一旦被敌方测量,其状态就会改变,通信信号就会自毁,从而保证信号不会被传递到我方的接收方!达成无法破解的加密通信!

这就是量子加密通信的含义,它只是用物理方式加密,达成无法破解的一种通信方式。通信速度并不发生改变!


地震博士


官方的量子通讯的概念到底是什么?请仔细查阅一下官方采用的概念,

我在官方的通讯上截取的内容。但实验操作本身并不容易,在本次实验中,研究团队向卫星上的一种特殊晶体发射了一束激光。该晶体会释放一对偏振方向相反的纠缠光子;然后,两个光子分别被发射到相距1203公里远的德令哈和丽江。在西藏的高山上,稀薄的空气令光子不那么容易衰弱。本周内,该团队已经报道同时测量到了1000个光子对,并发现偏振方向相反的对数远超预想的随机对数,因此确定刷新了“量子纠缠”的距离记录

既然叫刷新,到底是刷新了谁的记录呢??

我希望大家在公平公正的态度上讨论这个问题,但还是先不要质疑量子通信技术

澳大利亚新加坡美国,都有了这项实验,只不过是距离的长短问题,但是每个国家,他们都没有公布实验的内容, 我想这种实验室对国防安全有划时代意义的东西

量子科学及相关期间,必然牵扯到国防安全,而且是各种资金的投入,个人否定量子科学或者量子通讯,只能从理论上。实验中会出现各种各样的问题,不一定是理论所能解释的,仅供大家参考。

我们应该尊重那些善于质疑的科学家,如楼上两位,但是我们更应该尊敬那些还战斗在第一线的科学家,全盘否定,或者全盘认知,都是不可取的,你们都是科学工作者,请相互给一点时间


听晨a悦


从两年前墨子号量子科学试验卫星成功发射开始,它所引发的有关的量子通信是黑科技还是骗局的争论就从来没有停歇过。

量子并非某种特定的粒子,而是物质能量传递的最小单位。以光为例,光的能量传输并非是一个持续的量,而是一股一股离散的能量波,你也可以认为它是一个一个的带有能量的运动粒子,这就是我们平时听说过的光量子或光子。电子也是我们听说过的一种量子。

量子世界的规律和现象在很多时候会超越我们的常识认知。例如量子的一个有趣现象,也是量子通信的基础——量子纠缠。“纠缠”是指两个量子的状态始终保持一种对应,就像是一双鞋,一只是左脚,另外一只一定是右脚一样。例如量子的旋转状态——左旋或者右旋,其中一个量子左旋,另外一个量子一定右旋。即使将这样一对量子彼此分开,不管他们相隔多远,这种状态的纠缠都一直存在。

并且当一个量子的状态变化,另一个量子的状态也会同时对应变化。左旋的那个量子因为某种影响而变为了右旋,那么另外一个量子会瞬间由右旋变为左旋。哪怕是这两个量子一个在地球,一个在一百多亿光年以外的宇宙边缘,这种纠缠都会瞬间完成。所需要的时间远远小于它们之间的距离除以光速,也就是说量子纠缠是超过光速。

要知道我们人类目前所掌握的电磁波通信的技术的传输极限是光速。我们向月球发送一条信息,需要1秒多后才能被月球收到。而如果我们向火星发送一条信息,则要至少3分钟之后才能到达火星。既然量子纠缠可以远远超越光速,那么我们是不是可以利用量子纠缠进行超过光速的远距离通信呢?

设想我们准备好数量足够的互相纠缠的量子对。约定量子左旋代表0,右旋代表1。然后将这些量子对两两分开并且编号,一半放在飞船上发往火星,另一半留在地球。火星人收到火星那一半量子之后,是不是就可以控制那一半量子的0或1状态,从而通过量子纠缠让地球这一半对应的量子呈现1或0状态,实现火星与地球之间的瞬间通信呢?如果这个设想能够实现,那会是个多么激动人心的黑科技啊!

然而量子世界的规律使得这个设想无法实现。这就引出了量子世界里另外一个更神奇和难以理解的现象——量子塌缩。”塌缩“是指量子只有在被观测的时候才会变为确定的状态。量子在没有被观测的情况下,状态是不确定的。这个不确定并不是指它会在各种状态之间不断快速变化,而是指量子处于所有可能的状态的叠加。还是以量子的旋转状态为例,不确定性并非是量子一会儿左旋一会儿右旋,而是量子处于左旋和右旋状态的叠加 。如果让量子的旋转来控制一只猫的生死的话,那么在没有观测这个量子前,那只猫也处于死和活的叠加状态——这就是薛定谔的猫。当量子被观测的时候,它才会“塌缩”成某种确定的状态,比如左旋或者右旋,猫是死了还是活着。

这就是量子物理学界普遍接受的哥本哈根学派理论。你可能觉得非常难以理解和接受。其实爱因斯坦当年也不接受这个理论,因此用著名的”上帝不掷骰子“来反驳波尔,但大量的实验证明上帝确实掷骰子。

火星人要利用量子纠缠发送确定的信息,就必须要在发送前观测和确定自己这边的量子状态。比如最简单的向地球发送一个bit为1的信息,火星人就必须要让自己这边的这个量子状态为0,以便让地球人通过过量子纠缠得到状态1的信息。信息发送前如果火星人不进行观测就无法知道用于发送信息的这个量子的状态是否确定为0。但如果对这个量子进行观测,量子会不可控和不确定地塌缩为状态0或者1。地球这边的对应量子也就不确定地纠缠为状态1或者0。由于塌缩后的量子状态是不确定的,所以无法让量子承载确定的信息,也就无法利用量子进行确定信息的通信。这也符合爱因斯坦的相对论,能量和信息的传递不可能超过光速。

既然量子不能用于传递确定信息的通信,那么某些专家和媒体不断炒作的量子通信又是什么呢?准确的说法应该是量子加密通讯技术,也就是利用量子纠缠的对通信的内容进行加密的技术。

火星人与地球人通信采用的还是传统电磁波技术,也还是需要3分多钟才能到达地球。在信息发送前,火星人取出几个量子,观测得到量子的状态0或1形成一组0、1组成的序列。将这个序列作为加密的秘钥,用加密算法对要传递的信息进行加密运算得到密文。然后通过电磁波通信把密文发送回地球。地球这边收到密文后,先找出与火星量子配对的那几个地球量子,观测得到量子状态,从而得到密匙。然后用这个密匙对密文进行解密运算得到明文。这样就完成了一次量子加密的通信。

在这个加解密过程中,火星人不需要在观测前确定秘钥的内容,只需要通过观测得到一个塌缩的结果,并且用这个观测结果作为秘钥进行加密运算。地球人则利用量子纠缠得到秘钥进行信息解密。更确切的说,所谓的量子通讯,只是一种绝对安全的传递加密秘钥的技术。


大块儿板儿砖


我说量子通信为什么争议这么大,原因居然是和转基因争议一样一样滴,你信不?

量子通信是这两年的热门话题,从科学研究到资本市场都是热门。但也有很多质疑的声音,争吵的调门一点也不比转基因小。量子通讯出现争议原因很多,但有一点我认为是不可忽视的,而同样的因素也是转基因技术争议的缘由之一。

在说明这些争吵的来源之前,先说说啥是量子通信。

20世纪初,物理学同时出现了两个跨时代的理论,相对论和量子力学。和相对论几乎由爱因斯坦一个人创立不同,量子力学是众多科学家共同构建的,其中对量子力学持坚决反对态度的爱因斯坦也做出了重要的贡献,这贡献之一就是量子纠缠。为了反对量子力学观点,爱因斯坦等人根据量子力学的基本假设推导出来了一个叫做“量子纠缠”结论。

微观粒子的状态是成对出现的,当其中一颗状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化,而且这种变化跟两个例子之间的距离没关系。爱因斯坦认为这个太搞笑了!

但最终证明这个“量子纠缠”居然是真的。既然粒子状态是成对的,那不就可以利用粒子状态来传递信息么?于是量子通讯的概念就应运而生,量子通讯就是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。

1997年,在奥地利留学的潘建伟(1970年生人)与荷兰学者波密斯特等人合作,首次实现了未知量子态的远程传输。潘建伟一直致力于量子通讯的研究,并且在他主导下,我国在2016年发射了全球第一颗量子卫星,量子通讯研究处于绝对的世界领先地位。

这不挺好一个事儿么,为啥争议这么大呢,都怪名字起得不好。现在所谓的量子通讯技术其实不是用量子纠缠传递全部信息,只是用做加密。加密技术古已有之,古代帝王调兵用一种叫做虎符的东西。就是做个玩具老虎,然后切成两半,国王拿一半,将军拿一半。

要出动军队的时候国王派人拿着虎符去调兵,两片对上将军就可以出兵了!但具体出兵内容并不在虎符上,是出祁山还是渡陈仓啊,带不带干粮等等都得另外说明,虎符只起到加密作用。将军拿不出虎符,派兵内容不能给他看;信使拿不出虎符,派兵的命令将军也不接受。

现代通讯加密原理和这个差不多,也就是传递信息同时传递加密信息,加密信息对的上才能打开要传递的内容。现在炒的火热的量子通讯实际上只是通讯量子加密,虽然这种技术也是牛的不得了技术,花费巨资研究多年,成果丰硕但还没有达到可以广泛应用的程度,还要继续做很多深入的研究,一旦成熟那将是通讯加密技术的跨时代变革。但显而易见的是,用量子通讯来命名还是言过其实了!既然名字起得不好就容易误解,误解了就有传言,传言了就得有人纠正,也会有人矫枉过正,于是争议不断了。

由此我想起来另一个高科技,也是名字起得不好争议不断,那就是转基因技术。叫啥转基因啊,农业上叫分子育种,医学上叫重组多好!


身边科学


我用尽量简单的语言表达这个问题。

中国的量子通信的真正名字叫:量子加密通讯。而题主说量子通讯确实是伪科学。这两者之间是有很大区别的。

量子加密通讯

在通讯中,加密是一个全世界都关注的问题,我们现在所有的通讯都需要进行加密,包括你现在玩的手机上网。



最高的保密级别就是一次一密,即:每次通讯完成后,就销毁这次通讯使用的密码本。但是,密码本的传递和储存还是有风险的,有被截获和复制的风险。

量子加密通讯就能解决这个难题,我就以我国的量子加密通讯卫星举例:卫星将一对对纠缠态的量子分别发送至AB两地,两地对纠缠态量子测量之前,谁都不知道量子的状态,包括发送量子的卫星。这时候,A地测量了纠缠态的一个量子态为1,对侧的量子态就可以确定为0了,反之亦然。两侧分别测量了各自收到的量子,得到了一串用来加密的密码,然后就可以利用这串密码加密和解密下面进行的一次通讯。这就实现了一次一密,和密码的随机产生。

由于量子的不可复制性,在密码的发送过程中,如果有人窃听,就会造成误码率大幅上升,通讯就失败了,同时AB两地就会知道有人窃听。这就实现了密码本的安全传递。

量子加密通讯的整个过程都没有任何信息超越光速传递。量子传递过程只是个密码的产生过程,信息还是走的经典通道。所以是不违背相对论的。

量子通讯

题主说的伪科学量子通信,就是利用纠缠态的量子实现超远距离的通讯,例如数光年之间的星际通讯。这常见于科幻小说里面,例如《三体》里面的智子机器人。小说里面,利用纠缠态量子进行超越光速的信息传递,小说里面行,实际上是不可能的:

纠缠态量子一旦被测量,纠缠态就坍塌了,所以不可能传递任何信息,同时也就不存在改变一个纠缠态量子的状态就可以瞬间改变另一个量子状态的事情。

所以说:量子通讯是伪科学,量子加密通讯是真科学。

更正一下:潘建伟团队采用的是单光子秘钥传输,不是采用的量子纠缠秘钥传输。单光子秘钥传输利用了量子叠加态,以及测量本身会对量子态干扰的原理进行的。


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