中國發射的量子科學實驗衛星有哪些重要意義?

量子科學實驗衛星發射在即 攻關試驗已完成
怎樣看待這一項目的意義,以及現在的量子通信技術發展到了什麼程度?

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更新:發射成功!祝賀!


先說點樂觀的故事。

人類歷史上第一顆量子衛星。當然有重要的象徵意義
我的印象中奧地利的量子通信衛星本來應該先上馬的,但是似乎歐洲各國在經費的問題談崩了。於是我們的這顆量子通信衛星就成了第一。這就是大國的優勢吧。
美帝為什麼不上?美帝的重心一直在量子計算上。

量子通信和量子計算是量子力學應用的兩大方向。我國在量子通信領域的領先也有重要的實際意義
先是一顆衛星,之後會越來越多,由點成網。全球量子通信網形成之後,我們差不多就可以在地面上任意兩個地方進行量子通信了。

最近幾年量子通信發展很快,似乎是突破了瓶頸。
常人印象中量子通信還很遠,但是實際上量子通信從原理到技術基本上都沒有什麼障礙。我本科的時候都玩過量子通信的實驗。傳輸了一個彩色圖片,以我那個渣技術失真率都只有百分之二。

最近幾年的重要進展就是量子通信距離不斷刷新,量子通信終於可以走出實驗室了。兩年前的記錄大概就是好幾百公里了。(刷到這個記錄就刷了好幾篇Nature...)
達到這個記錄後,中科大的潘建偉教授立刻就開始籌備量子通信衛星的計劃,這個記錄已經夠衛星上天玩了。

【雖然沒上過潘教授的課(當年真應該去蹭的!),但也幸運地聽過他好幾次講座。好幾個同學都在他組裡做過科研。潘建偉教授在量子通信上的研究應該中國基礎科學領域數一數二的成就,在國際上也是量子通信領域泰斗級人物。有興趣地可以百度一下。】

60周年國慶節上的通信就用上了量子通信。
城域量子通信網也首先在合肥建成。

所以,從原理、技術、經費上,量子通信的障礙都差不多掃清了。就等著【量子星座】掛上星空。
量子星座這名字也取得不錯嘛 haha

再說一點不那麼樂觀的。
1)量子通信最重要的就是保密性了.. 所以,根據一位在潘組裡的同學所述,目前不看好量子通信走入大眾生活。政府完全沒有普及量子通信的動力,都保密了還怎麼監聽啊。
不是在黑中共,美帝也一樣,最多不會那麼張揚。大政府的惡習。

2)量子通信和量子計算本自同更生,但是重要性真是差遠了。
很簡單的地點,聽到量子通信衛星,大家大概是眼前一亮。要是2016年商用量子計算機來了,我會覺得天堂落入人間了。

我在量子計算機有什麼實際的應用意義? - 知乎用戶的回答這裡寫到的:

量子計算機會成為未來科技的引擎,是打開無限可能性的鑰匙。

商用級量子計算機具有難以估量的學術價值和工業價值。 對人類文明來說,它是真正的一大步。

我想題主更在意是其工業價值。
最直接的應用當然是,各種量子演算法終於可以運行,可以商用化了。

目前為了運行某些量子演算法,我們只能在實驗室里造出特定的量子計算結構。而且這種結構一般都費時費力費錢。
一台計算機上可以運行各種程序在大多數碼農眼裡應該是顯然的。但要造出一台可以實現各種量子演算法的計算機非常困難。

假如現在我們可以造出商用級量子計算機,我們就可以在它上面運行各種量子演算法。

1.這時,從Google這類行業頂級公司開始,幾乎所有經典演算法都會被其對應的量子演算法替代。量子演算法在處理許多任務時都會比經典演算法有極大提升。
量子計算機的確是只在處理某些運算時有優勢,但是這些運算實在是太基本了,以至於無處不在。
比如說幾乎無處不在的希爾伯特空間,只要遇到它,基本上都有對應的量子演算法。
所以實際上,量子計算機可以運用在許多類型的任務中。所有大公司都不會也不能錯過這種技術。

2.一些經典演算法不可能完成的任務,量子演算法卻可以輕鬆搞定。
比如說,用量子演算法的Google可以在「不知道」你的問題的情況下,就給出搜索結果。你的搜索記錄將完全保密,連Google都不知道。這是由於量子不可克隆原理。
還有很多違反直覺的任務可以完成,因為量子力學本來就是違反人類直覺的。

3.計算能力的巨大提升+不可能任務的可能化=...?
這種時候就不要吝嗇自己的想像力了。

想想機器學習在二十年前的落寞和現在的春風得意。二十年前機器學習在工業界很難找到使用價值,因為那時的計算能力實在太爛了。學習演算法在train set測試一下都要幾個月的話,誰還有時間調參數啊。
這二十年間,計算機結構不變的情況下,機器學習就已經強大了這麼多倍。
想一想,假如我們獲得比現在強大的多的計算能力,一個強大到我們無法想像的帶量子任務處理的強AI是不是指日可待了?
【Google去年5月和NASA合建了Quantum AI Lab. 量子人工智慧,聽名字就很帥啊!】

當家家戶戶都有一台量子計算機,互聯網又會進化成什麼形態?

一句話,商業級量子計算機會成為未來科技的引擎。 就像蒸汽機是工業文明的象徵一樣,量子計算機帶來的計算能力的突破將會有類似的意義,它是人類邁過那7nm鴻溝的橋樑。

我甚至覺得,在我們獲得量子計算的強大能力後,強人工智慧就將實現。

量子計算機+量子演算法威力無窮,不過,又要40年。喂喂,上個世紀好像也是這麼說的!

3)量子力學差不多100歲左右了。
人類還只能做到這種程度而已,真是很遺憾。
我們還完全沒有消化上個世紀初基礎科學大爆發的成果。所有的原理都擺出來了,我們還是花了100年的時間,終於才有了第一顆量子通信衛星。

量子力學的重要應用——量子通信和量子計算的理論基礎早已穩固,但是這兩者到現在離商業化都非常遙遠。人類第一顆量子通信衛星兩年後才升天,最好的量子計算機還只能解最簡單的線性方程組。

從歷史上來講,科學革命後技術革命就會跟著爆發。
【什麼是科學革命?請點擊:為什麼19世紀末世界誕生了如此多傑出的,其研究成果具有劃時代意義的物理學家? - 知乎用戶的回答】

幾乎每個人都感覺到最近數十年來技術革命對這個世界的影響。但其實,我們還只消化了量子技術的很小的一部分。現在電子計算機晶元里的量子效用已經無處不在了,但這也只是開始而已。

商用量子計算機才是真正的豐碑。變革一切的力量。
當腦容量300的時候,我們只是猴子,當腦容量1500的時候,我們創造了文明。
但計算機還是經典計算機的時候,它就只能推薦一下商品。當它的計算能力時是現在的一萬倍,一億倍,甚至????倍時,它會幹什麼?
我的意思是,它幹什麼?

量子革命和計算革命都才剛開始呢。
我們離第二次技術革命的終點還很遠很遠很遠...
(第一次技術革命是工業革命。)
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謝謝部分知友提醒。大概看了一下,日報等處有很多無關痛癢的回復。問題是如何看待發射量子通信衛星,而不是量子通信原理是什麼。想看到自己所需要的知識,首先得問正確的問題。 了解量子通信原理應該看這裡:如何用通俗語言解釋什麼是量子通信? - 物理學

關於量子計算的簡單介紹請點這裡:能不能用IT技術人員能聽懂的話介紹一下量子計算的原理? - 計算機


還有一個夏天的世界,留給喜歡Summer的你:summer-clover(個人公眾號)。


瀉藥

使命
關於量子科學衛星發射的意義,首先我們需要弄明白這顆衛星肩負著什麼使命。2014年潘建偉教授曾撰文介紹過這顆量子衛星。原文鏈接:http://english.nssc.cas.cn/ns/NU/201410/W020141016603617313704.pdf

從潘教授的描述來看,本次發射的衛星主要是有四個實驗目的:

1星地之間量子密鑰分發實驗

2量子衛星中繼量子通信網

3地面站之間的量子糾纏分發實驗

4地星之間量子隱形傳態科學實驗

在介紹這幾個實驗是什麼之前,先來解釋下這些實驗名稱中出現的專業名詞:

量子密鑰分發技術,也被叫做量子加密,量子保密通信。通信中一個很重要的問題就是:怎麼樣確保通信各方能安全無泄漏地「協商」通信需要的加密密鑰呢?換言之,密鑰可以保證通信的信息不泄露,可是誰來保證密鑰本身在傳輸過程中不會泄露呢?量子密鑰分發技術正是依賴了量子力學中的測不準原理解決這一難題的,概括說來,量子密鑰分發為現有的通信方式加了一把可靠的「量子鎖」,但並非為了取代現有通信體系。量子密鑰分發技術 (除了量子隨機數生成器) 是目前量子通信中唯一可以商用化的技術。

量子糾纏,簡單說來,就是量子世界中處於糾纏態的粒子有某種蜜汁「心電感應「,一個粒子狀態發生改變之後,另一個粒子狀態的變化是完全確定的。這種神奇的現象對量子通信目前研究的熱點量子隱形傳態非常重要,同時也是研究量子計算的基礎。目前量子隱形傳態依然處於科學探索階段。

知道了這兩點,我們可以來探討下這些實驗的目的了:

1星地之間量子密鑰分發實驗:
目前量子密鑰分發的實驗只在地面實現過,而且隨著技術的進步,密鑰分發的距離也在不斷的變長。從84年,第一個量子密鑰分發協議BB84的只有幾十厘米,到潘建偉老師近年來創下的200公里記錄。由於光量子在自由空間 (也就是大氣啦) 傳播得更遠,自然而言,科學家就會想到:射個衛星試試啊,看看衛星和地面站之間的密鑰分發技術效果如何啊?

2量子衛星中繼量子通信網

其實科學家不斷刷新量子密鑰分發技術,最終目的還是為了構建量子通信網路。量子密鑰分發其實是一種點到點的技術,只有突破了組網的技術難關,才有真正的民用價值啊。這個實驗就是嘗試利用量子衛星充當中繼,實現任意兩個地面站之間的量子密鑰分發。甚至有可能要嘗試下北京到奧地利之間的量子密鑰分發,洲際間的量子密鑰分發,這是以後構建全球量子通信網的第一步,我國科學家的「野心」真大

3地面站之間的量子糾纏分發實驗

量子密鑰分發技術,其實是有兩種思路可以實現的。第一種技術路線叫走製備與測量。前面提到的實驗1正是採用了這種思路。第二種技術路線是基於量子糾纏。而這項實驗正是為了驗證這第二種思路,量子衛星做糾纏源 (產生糾纏光子對),將糾纏的光子分別分發給地面上相距 1000 公里以上的地面站,看看效果如何。

4地星之間量子隱形傳態科學實驗

量子隱形傳態作為目前量子通信研究的前言,還有很多基礎的問題需要回答。比如量子糾纏對是否可以順利通過大氣層,在如此遠距離的傳輸中,是不是會有什麼變化,會不會受到引力的干擾? 也許通過探索這些基本的量子物理問題,會讓我國在量子物理基礎理論方面有所突破。

意義
費了這麼多口舌,終於可以談談這顆衛星上天的意義了。我個人認為,這個問題可以從兩方面來看:

對國內而言,這次量子衛星的發射可以極大地促進國內量子通信 (工程及理論層面) 的研究,幫助中國邁出組建全國乃至全球量子通信網的第一步。另外一個作用就是很好地向大眾普及了量子信息科學。讓更多的民眾去了解什麼是量子力學,什麼是量子通信,也勢必會吸引不少人投身到量子通信的研究中來。這對我國以後量子通信的發展都有著不可估量的作用。

對國際而言,中國第一個發射了量子通信衛星,讓我國的量子通信領域的研究得到了更廣泛的認可,也讓歐美的科學家「羨慕嫉妒恨」。其實歐洲科學家,比如潘建偉教授的導師蔡林格教授,很早就倡議歐洲發射量子通信衛星進行科學實驗,可惜經費下不來讓中國搶了先。而現在,歐洲也終於了下了決心把發射量子通信衛星提上日程。如果未來歐洲的量子衛星也發射升空,由於技術路線的不同,中國和歐洲之間也會進行更多的交流合作。中國雖然在工程領域(比如量子衛星,京滬保密幹線)上超越了歐洲,但是在理論以及實驗驗證領域,歐洲的研究小組, 比如維也納大學,日內瓦大學,以及法國的高等電信,技術上不比中國科學家們差。

最後做個小廣告:近期,我們將會在科技蜘蛛 - 知乎專欄 以及微信公眾號科技蜘蛛上發布文章,講一講歐洲量子通信的同仁們這些年都在做什麼,他山之石,可以攻玉,看一看別人家的量子通信的發展,相信大家也會對我國科學家的成績有一個新的認識。


坐等一大堆nature、science、PRL級別的文章襲來。


首先,這是中國科學家第一次在某一科研領域國際上率先實現一個國家主導的大項目,具有強烈的示範意義。和對撞機、托克馬克、天眼等項目不同,這些項目外國科學家早已做過類似的,我們可能性能會領先,但總不是第一個。而量子衛星不同,我們是世界上首台。至少在工程上,我們要討論很多前人沒有研究過的東西。


其次,量子衛星的發射會提高中國在量子科學研究中的地位,增加和國外同行合作的機會,在更多細分領域達到和同行相近的水平甚至實現彎道超車,使中國在未來這一領域有統治世界的機會。比如,中國在量子通信領域中的探測器上不夠領先,需要美國的幫助,但是我們有大項目就可以和他們合作,進而追趕,甚至在理論研究這一中國幾乎沒有觸碰的領域實現一些建樹。關於合作,一個巨大的進步:國際著名科學家評中國首顆量子科學實驗衛星


第三,這個項目也會帶動大批科學家的科研向量子靠攏,也會帶動中國各大科研機構和高校對量子相關科學的重視。現在國際各大高校充滿了各種跨學科量子科學研究中心(IQC@waterloo、QuICS@UMD、CQT@NUS、IQIM@Caltech ),甚至澳大利亞有跨大學研究中心(cqc2t),而中國只有清華有x院,在這一點上,我們有比較廣闊的進步空間。聽說合肥要建量子信息國家實驗室,這個可以有《環球科學》凌晨連線潘建偉:深度解讀量子通信衛星,中國在量子通信領域全面領先

最後,量子概念受到企業界和普通民眾的廣泛關注,具有強烈的廣告意義,更多的人才會被吸引到量子科學的科研中來。我在知乎已經收到很多對接下來研究量子科學感興趣的私信了,這是十足的好事,我們和國際上的差距應該比普通民眾想像的大一些,需要更多的人努力追趕。


我們系要發衛星了………

-----------發射後的分界線-----------
講實話我之前從烤肉攤上聽到的消息是進度不慎理想,沒想到其實這麼快。祝賀


從另外一個角度,如果這個實驗出問題會帶來更重大的意義。Data teleportation: The quantum space race : Nature News Comment

The satellite could also go a step further and probe some of the predictions about the structure of space-time made by candidate quantum-gravity theories. For instance, all such theories predict that space-time would become grainy if scientists could somehow see it at scales of 10^-35 metres, a characteristic distance known as the Planck length. If that is indeed the case, then photons travelling from the satellite along this grainy road would be very slightly slowed and their polarizations would undergo a tiny, random rotation - effects that could be large enough to be picked up at the ground station.
衛星可能會進一步探測到某些quantum-gravity預測的時空結構。所有的quantum-gravity理論預測在普朗克尺度上時空會有grainy。如果預測正確的話,光子從衛星上傳輸的路上速度會減弱,極化方向會有微弱的隨機變化-在地面站上這樣的效應會大到足夠觀測。

雖然有重大突破的可能性應該比較低,但想想還是有點小激動呢。


意義說大也不大。量子通信唯一的用處就是保密通信。

那麼問題來了,在量子計算機沒有成功之前,目前的加密演算法足夠安全無需量子通信,從市場上來說量子通信沒有明確的市場。

量子通信更多的是一種未來投資,等量子計算成熟後,目前主流的加密演算法從根本上被破,就只能依賴於量子通信了。


謝邀 一樓的回答已經非常詳盡,中國的量子通信技術一直走在世界前沿,已經在青海等地【格爾木,麗江好像也有】做過多次試驗,1550nm的量子光通信技術在已經走出實驗室了。


好不容易在之乎上遇到個會的專業問題。
先說優點,顯然量子通信安全,並且在地面200公里實驗成功了,發衛星也是情理之中。
但是量子通信尤其星地鏈路光通信仍有許多技術難點。
1 通信數據率不高,和傳統光通信相比。
2 對之前所有技術積累,器件設計幾乎完全推翻,全更新量子那一套,代價是否大,性價比是否高?
潘建偉是量子國內做的最好的,算是獨樹一幟,自成一個團隊做,而一般這種偏軍工國防項目都會和總裝備部聯繫,所以上海8院 等 為了PK量子通信,也提出另一種 混沌通信 算是對現代通信方式的兩個新的革新方向。
個人感覺2個革新方向都很好,都需要發展、以後量子做高端軍工國防,混沌做民用商用通信,起碼整個通信水平會提升極大的檔次。
全民受益。


為了備戰。

二戰中,德日屢次在關鍵性的戰役中慘敗,都是由於密碼的被破解。由於西方在密碼學和量子計算領域的巨大優勢,我們正面趕超已經是不可能的了。只能通過以毒攻毒的方式,用量子加密的方式來與其競爭。

軍備競賽一向都是科學技術發展的第一推動力。可以預見在未來的二十年內,量子計算技術將迎來一個爆發期。就如同上世界的太空競賽一樣。


我們數電老師要去發衛星了,特地跑過來占坑。
歡迎大家大三選劉樹彬老師的電子技術基礎三,貌似一二他也上。


這意味著,量子通信將具備覆蓋全球範圍的能力,量子科學實驗衛星是一顆低軌衛星,只能在晚上進行量子通信,空間覆蓋能力和應用都還比較有限。

邁出量子通信第一步

隨著網路通信的飛速發展,賬號保護、傳送安全等成為人們日益關心的問題。作為以量子力學基本原理為基礎的全新通信技術,量子通信被視為可以解決人們的擔憂、無條件保障通信安全的最有效方式。

而如何讓這一方式更好地服務於廣大用戶,一直是學界研究的熱點。中科院院士、中國科學技術大學教授潘建偉帶領團隊,用辛苦和努力澆灌了一朵量子之花。

這是全球首個城域量子通信試驗示範網,有了這一安全保障,示範網用戶傳遞的信息內容就會變得不可竊聽、複製或破譯。

研製量子通信網路終端設備,研製量子通信微光探測核心器件,研製量子通信網控設備等產品……前期的工作做足後,擁有一個產品和技術的試驗床,就顯得有點迫切。

將通信安全距離擴展至更遠

如果說合肥示範網的建立是要建設一個技術試驗床,那麼,今年3月份投入使用的濟南量子通信試驗網則是面向用戶日常應用的,希望更加貼合不同使用單位的要求。


「量子通信網路需要在更大範圍里,通過更多的用戶體驗進一步驗證其穩定性,提高其可用性。」中國科大微尺度物質科學國家實驗室研究員陳宇翱表示,只有具備了穩定性,才會擁有更多的用戶。

記者了解到,建設中的量子通信「京滬幹線」連接北京、濟南、合肥、上海,全長2025公里,提供4城市間網狀8Gbps加密應用數據傳輸業務。

「目前主要的使用對象還是銀行、證券公司等一些金融機構。」陳宇翱說,北京、上海城域量子通信網將分別於今年年底和明年夏天建成。

我們希望能將安全距離擴展得更遠,並且通過京滬幹線來探索一定的商業盈利模式,將量子通信產業化」。

拓展量子應用領域

在潘建偉等人看來,成功就是解決一個又一個問題。

量子科學實驗衛星的研發亦是如此。研製一顆衛星,需要考慮很多問題,包括如何提高精度,將量子信號從天上傳下來以及衛星發射以後的空間適應性問題。

目前量子通信完成的還是最簡單的點對點的信息傳遞,真正要組網的話,還需要一段時間。


此外,通過量子通信的發展來帶動量子測量和量子計算等技術的發展,也是這個團隊的期望,在他們看來,未來,「量子技術大有可為」。

量子通信方面科大走在了世界前沿。一步一個腳印,雖然現在帶來的效益不大,我相信在未來,科大一定會在下一次信息革命中發揮重大作用。

研究生準備從事這行,所以不要打擊我。我相信未來是光明的。


幾百人的奧運軍團抵不上一個明星的離婚八卦;首顆量子衛星發射成功,抵不上老王老宋家的三角關係;忽然之間,讓人想起了舊時茶館中貼的「只談風月,勿談國事」的告示;想起了杜牧的那首詩:「商女不知亡國恨,隔江猶唱後庭花。」折射出的是國人的麻木,是一個民族的悲哀,更是一個國家的危機!


謝邀,發射量子衛星當然是可喜可賀的事情,當地基量子通信完成了,空間中的通信是必然的事情。但衛星在空間傳輸光子,會引發其他值得研究的問題,例如:針對量子通信的攻擊該怎麼解決,大氣對光子的擾動如何抑制等等。

這是一件偉大的開始,但也僅僅是開始。


這怎麼能叫量子通訊,真正的量子通訊
是利用量子糾纏理論不依賴時空的通訊。那樣我們跟火星之間通訊也不會有嚴重延遲,更不會有中間物體比如天氣等的影響。現在這個所謂的量子通訊衛星幾乎沒有
利用什麼量子理論的東西,只不過是加密機制換了一點而已。內行看了會笑話的。
還有中國怎麼可能讓真正的量子通訊民用,如果真正的量子通訊普及那國家怎麼監聽我們,別的國家政府也不會有動力搞這個。反倒是量子計算如果普及那才是顛覆,而且量子計算的難度比量子通訊要高出多少個數量級。也就是說真正的量子通訊只是量子計算的一個「邊角料」。
天朝這個量子衛星頂多叫一個量子加密衛星,跟量子通訊衛星不沾邊。騙國家經費而已。


高端技術上裝逼的人果然少了很多很多


聽老師說我國量子通信的帶頭人是奧地利那個老頭的學生,後來奧地利沒經費,這個老頭被拐來中國做研究了。。。


………


先是一個疑問

關於量子通信衛星:

科大的某人原來只想忽悠國家一點錢,結果沒想到第一筆錢到位後,第二年再騙錢的時候,國家高層領導居然相信了,變成了重點關注的項目,一直盯得非常緊,導致某人無法自圓其說了,只好繼續騙下去!這幾年一共騙了國家20多億的科研經費,還說15年開通北京~上海的經由光纖傳輸的量子通信線路。結果國家把光纖建好了,量子通信卻開不出來。某人竟然厚顏無恥地對我朋友說:「華為都沒有搞出來,我怎麼可能搞出來?」

就是現代版的濫竽充數!

但是比濫竽充數更可悲的是:當主管部門的領導發現這是一個騙局的時候,投入已經超過10個億了,項目已經走得太遠了,擔心如果揭發這個騙局,自己也會吃不了兜著走,居然選擇和某人同流合污合夥繼續騙下去。
結果就是:騙局越來越大,騙的錢越來越多,現在更不敢通報真像,只能繼續騙國家的錢,無法收手了!

現在這件事所有的人都知道是騙局,只有國家最高層的領導不知道。所以這幫人(慢慢地被牽涉的人為了自保,已經成為騙子共同體了,笑話吧?)只能靠編織更大的騙局繼續騙下去,猶如吸毒一般欲罷不能了!

所以我說這件事最後如果馬哲博士知道真像後,會有一大批人被殺頭的!

紙包不住火!中國現代版的濫竽充數已經快演到盡頭了!坐等真相大白、被世人嘲笑的那一天吧!

—轉發,求證,看戲—

從技術角度講講量子通信的扯淡性

本帖最後由 轟天虎龍 於 2016-8-22 22:22 編輯

本人以前從事過通信方面的工作,本科的時候因為專業需要也學過量子力學,最近所謂的量子通信比較火,聽說還要上市,就好奇找了很多資料看,甚至翻出讀書時的那些書,哈哈,發現所謂的量子通信就是個大忽悠!

首先聲明,這裡說的是真正的量子通信,而不是潘建偉等人的掛羊頭賣狗肉的量子密鑰分發(這個玩意兒估計做密碼的都覺得很逗逼,也就是這次量子衛星要做的事情)。量子通信,為什麼量子,從字面上看你的信息載體得是量子物質吧,問題是現在的光纖通信就是以激光為信息傳輸媒介,而激光通常被認為是根據量子力學原理產生的明亮光束,否則哪來的量子光學那麼厚的書?所謂的量子阱激光器,量子級聯激光器等等,光子就是玻色子這種量子,所以現有的激光通信也可以叫做量子通信,用光量子做載體的通信嘛!只不過人家沒有起這麼fancy的名字來當噱頭!

如果潘等人要做真正的量子通信,ok,那麼請用比激光還要更「量子」的物質來做信息載體,否則量子通信還有什麼意義?ok,那唯一的候選人就是所謂的糾纏光子了吧。不才恰好也還記得量子糾纏的一些東西,這個東西和量子力學誕生初期愛因斯坦和玻爾等人對量子力學本質的爭論有關,也就是所謂的神秘的超距相互作用,然後要實現糾纏的光子何其難也,需要實驗室里特製的設備。這方面的實驗,我查了文獻,最早是阿斯派克特使用兩個激光源激勵鈣原子產生光量子糾纏對,後來羅徹斯特大學的倫納德·曼德爾(Leonard Mandel),利用激光照射在非線性晶體上產生的自發參量轉換,產生更為穩定可靠的糾纏光子對。總之,製造糾纏光子很難,製造多個糾纏在一起的光子群更難,否則潘建偉也不至於在21世紀第一個十年每把糾纏光子數提高一個就能發nature,再拿個中國科技十大進展什麼的。問題是,我幹嗎要用糾纏光子做信息載體呢?本來產生它就太難了!這就是潘他們做量子密鑰分發(QKD)的原因,因為Bennett和Brassard在1984年在糾纏光子對的基礎上提出了QKD的一種協議(BB84協議),號稱是具有絕對的保密性,先不談這個「絕對」是否值得商榷,除此之外我真的看不出拿糾纏光子做信息載體有什麼優勢。第一,糾纏光子太難產生了,需要特殊的昂貴的實驗室裝置,BB84協議需要產生單光子,這就要求激光的光強必須極其微弱,除了需要特殊的光纖來傳送,還需要特殊的發送端,你得產生單光子啊,還要有高靈敏的接收端裝置。如果不用這些,像量子衛星那樣直接在大氣中傳輸,就得要求光子不能被背景所污染,就不能在白天傳輸,就算在夜晚,也不能有月亮,甚至星光也會影響,而衛星的運動速度那麼快,那麼就想很多人提到的,星地量子通信只能在很短的窗口期進行。第二,糾纏光子怎麼來編碼荷載信息?我想除了需要新的編碼理論(這肯定是潘等人根本不會的),還需要大量糾纏在一起的光子,然而事實呢?以前潘做個八光子糾纏都能發nature了,這幾年也沒多大進展,八個糾纏光子至多能給出個64個基元態,太少了,根本不足以編碼巨量的信息,更離譜的是,糾纏光子還有退相干的巨大問題,這就得在特殊的低溫環境下進行,弛豫時間現在很短很短,離穩定通信要求差了多少億光年。第三,一項新技術要能達到工業應用,起碼得有幾個優點,首先是可靠性,就是你得能長時間穩定工作,量子通信能嗎?糾纏光子都那麼難產生,何況編碼、發射和探測!在實驗室里這都是做實驗的,恐怕需要選點好數據,這樣標準差才能小點好發論文對伐?而是可放大型,就是功率啊,帶寬啊,速率啊,可以不難么難的放大,那麼量子通信可以嗎?就像很多網友問的,不談傳輸個圖片,你傳個「hello world」給我行不行?第四,量子通信從基本理論上就沒準備好,比如要做通信,你的載體變了,就得有全新的編碼理論吧,量子糾纏那麼容易出錯,你怎麼利用冗餘編碼糾錯,怎麼利用編碼處理退相干,就算你只講密鑰分發,起碼你也得懂密碼和信息安全理論吧,可惜找了那麼多訪談,我發現潘的人確實懂物理,但根本不懂密碼學,任何密碼學專家看了BB84都有可能找出一堆漏洞來。除此之外,還有中繼的問題,我查了文獻還有中繼是不是可信的問題。總結一下,量子通信只有一個值得商榷的優勢:絕對安全;劣勢卻能找出一大堆。潘等人做做實驗室的基礎研究完全沒問題,但是你幹嗎吹噓要做工程?還是工業化的超級大工程!工程和科學是兩碼事好伐,考慮的目標完全不一樣!我能用普通激光做載體穩定傳送信息,幹嗎要用你的糾纏光子?所以現在只能吹量子密鑰分發,連圖片文件都傳輸不了,首先你怎麼編碼都沒解決!所謂的量子政務網、京滬幹線,就是個大笑話,它通過量子物質能傳送啥?告訴我!最無恥的是這些掛羊頭賣狗肉的公司騙國家經費也就算了,還要上市圈股民的錢!!!

科大的馬甲們也不要再說什麼你牛你幹嗎不到期刊上發論文反駁,這是一個工程問題,任何一個做通信的專家都會問上面的問題!

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《為什麼說量子衛星和它的鼓吹者欺世盜名?》

作者:paulsan

  若要問為什麼潘建偉是我們「科學大躍進時代」的奇葩,就要先聽聽他在焦點訪談中的奇談怪論:「我覺得在原理上講,至少目前的量子力學不禁止我們這麼去做,你可以把它理解成為我把這邊這個人還原成一團原始的物質了,然後到了那邊把信息傳過去之後,在量子糾纏的幫助之下,把他重構出來了,這個時候你的所有的記憶,所有的快樂,你所有的想法是完全一樣的。」且不說這種「大變活人」說法常識上的荒唐,而且犯了一個所謂的量子信息專家絕不該犯得的「初級錯誤」——量子態是不可克隆的!他絕不該不知道量子傳態(quantum
teleportation),傳的是態而不是實物,在沒有經典信息輔助和完整Bell基測量的情況下,連傳態都是概率性的!

  如果說潘院士科學素質不怎麼樣,也只是「盜名」而已,其量子衛星的「欺世」不僅是人品問題、而且會禍國殃民,甚至有可能危及國家安全!

  潘院士說,量子通訊衛星要實現更大的「廣域量子通信網路」「通信實現無條件安全」。但從科學上看如何呢?大家知道,量子保密通信必須有的經典信道通信是必須可靠的,要求要有絕對安全的信身份認證,否則竊聽者會受到竊聽和篡改和攻擊。迄今為止經典通信身份認證要麼使用一次一密,要麼使用公鑰密碼。由於前者要傳遞大量安全的密碼本並不實用,必須使用公鑰密碼保證量子通訊的安全。但是,基於公鑰密碼演算法進行身份認證可以被量子計算機攻擊破解。從這個意義講, 即便經典信道是完全可靠的,量子保密通信的也不是絕對(無條件)安全的。基於目前技術, BB84協議的點對點通信距離只有百公里量級(各種接收側信道攻擊方案很容易摧毀其安全性),因此在長距離或網路量子保密通信一定要求使用「量子中繼(quantum repeater)」,引入任何所謂的經典「可信中繼」,都會造成密碼本泄密,完全無法達到量子保密通信的要求。而潘院士的量子衛星絕無實用的量子中繼,現在就宣布量子保密通信已經可以保障通信的絕對安全性,是極不負責任的!如果因此誤導了國家安全部門,必將危及國家安全、「欺世」之罪大也!

  潘院士說:「5年應該有初步的小規模的應用,10年我覺得應該是一個比較大規模的應用,15年我覺得應該能夠惠及到千家萬戶了。」但是,剛剛發布的歐洲《量子宣言》稱,10年以後才能實現實用的量子中繼器,由此「融合量子通信與經典通信,保衛歐洲互聯網安全」,而我們京滬幹線廣域量子通信網路明年就成了!今年7月26日,美國海軍等部門也發布《美國量子信息科學發展面臨的前景與挑戰》,提出的10年後的目標也遠遠落後於潘院士自己宣稱的其目前的成就(只是也強調了潘院士有意無意忽略了「量子中繼器」 !)。事實如何,我們
心知肚明,現在不明就裡的領導和群眾也可以拭目以待!果真如此,我們已經,「超歐美」 15年,「畝產20萬斤了」!

  潘院士還上了鳳凰衛視3月13日《名人面對面》
(http:// http://phtv.ifeng.com /a/20160315/41563238_0.shtml)
開始談心靈、宗教和哲學樣子的東西。說「量子糾纏像心電感應」、「兩性是物理的要求」、「信息有很大的概率是永生」、「是不是儘管有個生命的個體是摧毀了,但是信息是不是以某種形式散布到其他地方去了」。作為一位科學工作者,我無論如何也想像不到這樣的話怎麼出自潘院士之口,即使他的「科學素質不怎麼樣」「科學精神有欠缺」。但有人告訴我,他的碩士導師是練法X功的,而他博士導師Anton Zeilinger, 是一個國際大忽悠,而且多次拜見過達賴喇嘛, 我愕然了!
(http://discovermagazine.com/2011 ... ught-the-dalai-lama)


我不太懂,就是覺得「墨子號」這名字太棒了


看到這個問題,突然想強答一下,雖然這東西是我們系裡面搞的,但是我並不做這個呀!

看到這個問題,突然想強答一下,雖然這東西是我們系裡面搞的,但是我並不做這個呀!
但是也不妨礙我裝逼呀!
因為他們的總控中心就在我隔壁呀!
所以看到這個問題,起身去拍了張照片,
剛好省裡面的領導在這指導工作,不過早就見怪不怪了,因為他們經常來呀!我只不過是去幫你們拍張照片就碰到了


圖中有安徽省的某副省長和合肥市的市長(女)。

這些圖應該不涉密吧!


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