潘建伟的量子通信，为什么会被质疑是伪科学？

1. 潘建伟的量子通信，为什么会被质疑是伪科学？

量子力学的发展确实伴随着大量的矛盾与争议，特别是在量子通信开始发展后，有部分“消息灵通”人士已经洞察了量子通信的“伪科技”本质，并且还再三指责科普量子通信的文章为伪科学站台！这些诘问到底是科学的吗？

量子通信的原理是什么？
量子通信的原理还要问么，不就是量子纠缠么，传说中的量子通信就是将纠缠中的两个量子分开，即使相隔在宇宙的两端，当A粒子的状态发生改变时，B粒子也会随之发生改变，这个通讯速度超越光速，距离再遥远也是即时通信！

听起来完美的量子通信确实应该如此，但事实上我们并不能做到在观察处在量子叠加态的不触发坍缩，所以从理论上来看，这种完美的通信方式是不可能存在的，这是不是人类的技术不够，而是量子世界的客观坍缩理论所决定的！
客观坍缩理论
薛定谔方程的线性性质允许粒子自然地处于几个不同量子态的叠加态，当然它也允许宏观物体处在几个不同量子态的叠加态，但在大自然中从来都没有观察到过这种现象！因为宏观物体永远都会占据一个确定的位置，因此将微观物质的尺寸加大时，它的位置和动量将会被同时确定！

但在微观状态下，这个处于量子叠加的状态是允许存在的，但根据哥本哈根诠释的波函数坍缩假说，在观察动作之后，叠加态会坍缩为可观察量的几个本征态之中的一个本征态，而坍缩至任何一个本征态的概率遵循玻恩定则！

所以很抱歉，根据哥本哈根诠释，这种直接利用纠缠态的量子通信是不存在的。
EPR佯谬
量子通信的最早起源是来自爱因斯坦向波尔反驳量子论不完备的EPR佯谬，爱因斯坦在第六届索尔维会议上的光箱实验被波尔击败，此后他与波多尔斯基和罗森花了数年时间，整出了一个《量子力学对物理实在的描述可能是完备的吗？》的论文，发表在《物理评论》上。

这个思想实验很容易明白：一个不稳定的大粒子衰变为两个小粒子，假设这两种粒子有可能的量子自旋，粒子A为左旋，为了保持守恒，那么另一个小粒子B必定是右旋！然后将两个粒子分开很远，比如几万光年，但我们在观察之前，并不知道哪个是左旋，哪个是右旋！

但当我们观察粒子A时，那么它的波函数瞬间坍缩，随机选择了一种状态，比如说是右旋，那么B粒子必定会变成左旋，那么请问它们是如何保持一致的呢？既然没有超光速通信，因此认为在分开的一瞬间，粒子A和B的左右旋就被确定了！

阿斯派克特实验
但量子论并不是这样解释，而是认为无论相隔多远，在观测之前，它们仍然处在量子叠加态，所以根本不存在什么超光速通讯，叠加态的观测时坍缩，一个随机选择左旋，一个右旋以保持守恒！
这就是后来用他们名字首字母命名的ERP佯谬！
这个EPR佯谬提出后，由于设备局限，所以爱因斯坦尽管处在下风，但他并不认输，真正的试验要到1980年代的法国奥赛理论与应用光学研究所的阿斯派克特试验才被证明是哥本哈根诠释是比较正确的！因为此时爱因斯坦只输了5个标准方差！

后来关于EPR佯谬试验的设备越来越先进，到1998年奥地利因斯布鲁克（Innsbruck）大学的实验时，爱因斯坦输得就有点惨了：30个标准方差！
现在的量子通信到底是什么量子通信？
准确的说，现在的量子通信并不是量子纠缠通信，而是量子加密通信，要了解量子加密通信的话，必须要来了解下BB84协议！

这个协议是查尔斯·贝内特和吉勒·布拉萨在1984年发表的论文中提到的量子密码分发协议，后来以两个人的名字第一个字母+年份，作为了这个经典协议的名字，任意两组共轭状态都可以用此协议，它利用的是光子的偏振态来传输信息，详细描述有些不容易理解，请看下图：

BB84协议
在这个过程中，如果有人窃听，那么窃听者为了光子的偏振态，那么必须做测量，那么会导致秘钥的误码率增加，双方可以约定误码率超过多少时该组秘钥就被废弃！

这种量子通信的方式有一个缺点，必须用一个量子秘钥发送通道和传统数据传输通道，两者必须配合才能正常工作，因此当前研究的也是如何更高效以及更远距离和更少的误码率发送与接收秘钥，但数据仍将通过Internet网来完成！

当然通信除了速率外最终要的指标就是不可破译，传统的秘钥中总是存在各种缺陷，并不能做到100%保密，但量子秘钥不一样，可以发现秘钥被窥视，因此这种秘钥分发的安全性超出想象！
为什么有人再三指责量子通信？
除了网上那些有的没有的指责各种量子通信周边工程配套诈骗外，其他主要集中在如何制造出取得单光子的光源，2016年1月14日潘建伟、陆朝阳在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上发表了题为《On-Demand Single Photons with High Extraction Efficiency and Near-Unity Indistinguishability from a Resonantly Driven Quantum Dot in a Micropillar》的论文，物理评论快报上的截图如下：

当然种花家也看不懂这种论文，不过随后美国物理学会的《物理》(Physics）网站以“全能的单光子源”为题刊发了介绍文章，《自然》（Nature）期刊也以“可实用化的单光子源”在其研究亮点栏目作了深入报道，英国物理学会的《物理世界》（Physics World）和美国光学学会的《光学与光子学新闻》（Optics & Photonics News）也做了长篇报道。

潘建伟（右）、陆朝阳
有一点是我们是可以了解的，到今年为止已经接近5年，这种突破性的进展同行评议时效性很强，很快就会有各大科学团体跟进，当然《物理评论快报》的审核也不是吃素的，这种经过将近5年时间考验的论文，也不是一个推销交通方面作品的老兄可以随便推翻的。

其实还有很多站不住脚的观点，但人家很有耐心，堆砌各种文字，看上去很有说服力，不过种花家实在不想一一辩驳，最后送句古诗词给这位老兄“两岸猿声啼不住、轻舟已过万重山”，当大家在这里呱噪时，人家早已发表多篇SCI论文了，假如真有料，不妨也发表几篇？

2. 潘建伟的量子通信最近怎么无声无息了？

3. 量子通信实验成功了，为什么还有人会黑潘建伟

量子通信实验成功了，但为什么潘建伟的“量子通信”理论仍被质疑？各位， 这个话题非常好。首先，它涉及到的是平时老百姓喜闻乐见，经常讨论的话题，属于社会热点话题，比较接地气，也比较能引起大伙儿的共鸣。其次，这个问题具有科普的性质。我们知道，作为文字工作者，其职责主要有三个方面：第一，阐述事实，澄清谬误，引领社会舆论，起到为大众发声，为正义呐喊的作用；第二，文字工作者应该宣扬正确的价值导向，弘扬正能量。

第三，也是最重要的一点，文字工作者应该认识到，自己具有传道、解惑的职责，为百姓做好科普工作，是我们的应尽职责。今天的话题，正是具有科普价值的，所以是个好问题。小编就来聊聊这个话题。量子通信实验已经成功，这是不争的事实。但为什么量子通信理论仍被质疑？原因主要有以下几点：首先，那些质疑的人呢是对量子通信和量子力学的实质并不是很了解，仅凭表面的东西去衡量下结论！特别是对“量子通信”四个字的理解！



我们都知道量子力学里的量子纠缠速度是瞬间造成的，远超光速，于是有人就会误认为“量子通信”就是以超光速传播信息，实际上并不是如此，量子通信的信息传播仍旧是光速，并不违背爱因斯坦相对论，量子通信讲的是量子密钥分发技术！其次，是有些人虽然了解量子通信，但不了解甚至本能地抗拒量子力学，所以有关量子通信的任何东西总是抹黑质疑！还有一种就是发自内心的一种自卑感不由自主地流露，说白了不管什么东西都认为国外的好，认为任何高科技都应该是国外先有，然后才能中国有！

有些人对于我国的量子通信技术就提出这样的疑问“量子通信这么厉害，为啥美国不去搞呢？”，好像什么科技都必须先经过美国，不然就是一种伪科技！最后说一点，理论基础科学但实际的应用还有很长的路要走，但这条路又必须走！牛顿的经典力学经过了几百年才有了航天飞机和卫星的上天，我们不能因为基础科学的漫长道路就选择放弃，不然我国的科技永远只停留在表面，跟着别人的似屁股后走！

4. 最近关于潘建伟及量子通信的消息怎么变少了？

最近不少关心量子信息方面的朋友发现四年前炙手可热的潘建伟教授似乎突然消失了，也没有任何新闻报到；其实潘建伟教授并没有出现任何问题，依旧在潜心研究。估计很多人对潘建伟教授和他的量子信息项目了解的不多，下面我也一并给大家好好介绍一下。

1. 潘建伟教授和他的量子信息卫星虽说潘建伟教授是我国著名的物理学家，在国际上也非常有影响力，但是却一直声名不显。直到2016年8月16日，潘建伟教授研发的“墨子号量子科学实验卫星”成功发射并进入500轨道，他才算是逐渐被人们所熟知。
墨子号卫星发射成功后需要完成三大项任务，分别是卫星和地面之间的量子密钥分发；千公里级量子纠缠光子对分发检验贝尔不等式；卫星和地面之间量子隐形传态。尽管每个任务完成后都会引起部分轰动，但是潘教授动作太快了，在一年就完成了所有任务的验收。由于这个重头戏提前完成了，潘教授短时间内拿不出和墨子号同等级的科研成果来，自然热度也就降了下去。

2. 潘教授近况怎么样？其实墨子号科学卫星的设计寿命只有两年，但是由于使用得当，它现在依旧坚挺的在地球上方飞行，不断的帮助潘教授完成各种科学实验。
在今年潘建伟、彭承志、徐飞虎等人利用墨子号卫星，成功实现了量子安全事件传递的原理性实验验证，实现了时间数据的安全传输。这项研究为时间的安全传递又提供了新的解决方案，可以在我们常见的卫星导航系统以及对时间准确度有要求的各种各样的网络中发挥巨大的作用。这项成功已经发布在今年5月11日的《自然物理》上，也算是潘教授近期再一次露脸。

3. 科学家一直都是低热度群体很多人觉得潘教授这么优秀的科学家居然很少有相关的报道，更是想为他打抱不平，其实这才是科学家的日常状态。
别的不说，就算是誉满全球的袁隆平教授有多少曝光度呢？除非是袁隆平教授做出了相关成果或者是在某些重要的场合露脸，否则我们也很难看到相关报道。
科学家一般的科研项目都要花费几年的时间，在这期间一般都是深入简出，很难有信息流露出来。况且科学方面关心的人本来就少，即使有媒体报道也不会有多少流量，有这功夫还不如去发发流量新闻，这样才符合新闻媒体的利益。
虽说潘教授最近确实没有什么新闻报道，但正是有这种干实事的科学家在，中国的科学技术发展才能一直在世界保持着领先。希望人们给予科学教们足够的关注，毕竟他们才是中国真正的脊梁。
文：唯恋无名    图：来源网络，如有侵权请联系作者删除

5. 量子通信实验成功了，为什么还有人会黑潘建$

因为不了解事情的始末，也不知道所谓的“黑人”是什么人，看了下相关报道，最后发现，这些黑的人的依旧就一个，他不够资历，没有那种压倒式的权威，在行业有太多在他之上的名人，所以这些人跳出来了。
纵观那些获得诺贝尔的，都是在某一个行业做到顶尖的人才，当然有一些奖项例外，例如所谓的和平奖，而在物理和化学这两个奖项，国际上评论一直都是顶尖的，国内会有这些情况产生，主要还是国人不够自信，太想让世界认可我们，同时对国内一些机构的处事方法存在一定的问题，导致了部分人对于此次事件的不满，有不满当然就愤怒的人了。
不用介怀，很快就会过去。（国内头条比较多）

潘建伟表示，利用“量子不可克隆定理，量子不可分割”特性，在遥远两地的用户，可共享无条件安全的密钥，利用该密钥对信息进行一次一密的严格加密，保证通信安全。这也是目前已知唯一的不可窃听、不可破译的分发方式。
根据资料，2016年8月16日，由潘建伟担任首席科学家的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”升空，2017年8月，潘建伟团队在国际上率先实现了千公里级星地双向量子纠缠分发，率先实现了千公里级星地高速量子密钥分发，并通过卫星中转实现广域量子保密通信。

6. 量子通信实验已经成功了，为什么还会有人会质疑甚至抹黑潘建伟院士？

但他作假的方法是打磨国外已有的芯片外观，并打印上汉芯的标识。专家组进行验收时只对这块芯片的性能进行了验收，也就是说，这块芯片的技术参数是达到要求的。没想到有如此厚颜无耻之徒，居然用这种方法作假。这只能说验收程序还不完善。


量子加密通讯不可能采用这种方式进行作假，因为国外根本就没有这种技术。所以，只要技术指标达到了要求，量子加密通讯就是成功的。
网友二：
量子通信实验已经成功了，之所以有人会质疑甚至抹黑潘建伟院士，是因为对量子通信的误解！
量子物理作为20世纪世界物理学的三大发现之一（其他两个发现是爱因斯坦相对论、杨振宁规范场论）！其难度非常大，对学习者的高等数学功底和大学物理功底要求极高！因此，在对其进行宣传过程中，潘建伟院士也打很多比方，甚至采用很多生活中的例子来形象化的描述量子通信的概念！这就可能会带来误会！很多人就会拿宏观物体遵循的规律来理解量子通信，最终导致误解发生！



网友三：
潘建伟当然不是骗子。当然他在某些公开场合也有一些不严谨或者错误的表达，不过这不能说他的研究工作就是骗局。
潘建伟的研究成果，是经常上《自然》《科学》这样的顶级期刊的。这证明，至少他在上期刊之前，已经经过了小规模同行评议。上了期刊之后，迄今为止也没有同行对他的研究提出过异议，而那些异议主要来源于外行。


如果说，潘建伟的国内同事碍于面子，或者慑于潘建伟的地位，不敢对潘建伟的工作提出异议，而那些国外的同行，并没有理由去与潘建伟同流合污。他们如果觉得有问题，一定会提出异议。可是，迄今为止，我们还没有看见这方面的记录，只能在网络上看见物理学专业以外的人士对潘建伟的工作予以否认。潘建伟之所以被某些人否认，主要是因为量子力学比较难懂，很多人不能理解，所以不能接受。

网友四：
正所谓“林子大了，什么鸟都有”，不管什么事情，总会有人喜欢，也总会有人不喜欢。量子通信实验已经获得初步成功，潘建伟院士已经在顶级学术期刊《自然》（Nature）和《科学》（Science）上发表了多篇学术论文，他的成就已经获得世界范围的认可，并且让我国在量子通信领域处于世界领先的地位。即便如此，潘建伟院士还是招来了一些无知者的恶意抹黑。

7. 潘建伟及其团队研发了什么量子技术

中国科学技术大学潘建伟院士团队近日成功研制出全球超导量子比特数量最多的量子计算原型机 “祖冲之号”，宣告全球最大量子比特数的超导量子体系的诞生。

量子计算机原型机发布后，我国首个可操纵的超导量子计算机体系“祖冲之号”问世。该成果将为促进中国在超导量子系统上实现量子优越性奠定了技术基础，也为后续具有重大实用价值的通用量子计算的研发提供支持。中国科学技术大学潘建伟院士团队近日成功研制出全球超导量子比特数量最多的量子计算原型机 “祖冲之号”，宣告全球最大量子比特数的超导量子体系的诞生。这篇名为《在可编程二维62比特量子处理器上的量子行走》的论文5月7日发表在《科学》杂志。

量子计算机是全球科技前沿的重大挑战之一，也是世界各国角逐的焦点。超导量子计算已成为最具希望的候选者之一，它的核心目标是增加 “可操纵” 的量子比特数量，通过提升操纵精度来实现落地应用。祖冲之号” 可操纵的超导量子比特多达62个，而此前谷歌实现 “量子优越” 的“悬铃木”53个量子比特。研究团队在大尺度晶格上首次实现了量子行走的实验观测，并实现对量子行走构型的精准调控，构建了可编程的双粒子量子行走。

8. 潘建伟在量子通信领域取得的巨大成就对人类有怎样的影响？

潘建伟院士在量子通讯领域取得了一个有一个举世瞩目的成就，被一些网友冠之为“量子力学之父”，那么他有可能在近期获得诺贝尔奖吗？这是不少网友关心的问题，现在我们就来讨论一下这个可能性。

潘建伟院士如果一直从事的是目前这类研究课题，他永远也得不到诺贝尔奖。因为这类研究不是诺贝尔奖的鼓励对象。
在物理学领域，诺贝尔奖的主要表彰对象是在基础发现和理论方面的科学家。

而潘建伟院士所从事的是应用技术科学，就是在别人发现和研究的基础理论上，进一步延伸这些理论的实用价值。比如其现在研究的量子通讯加密技术、量子纠缠、量子分发、量子隐形传输等方面的应用，都是在已有量子力学理论基础上进行的。
基础理论与应用技术都属于科学的范畴，但又是两个不同阶段的部分，一个是上游，一个是中下游。就像一条大河，没有上游的水源，就没有中下游的流域；而没有中下游的流域，上游的水源就无法到达更宽广的地域造福人类。

理论上，基础科学和应用科学都非常重要，都是不可或缺的，但如果一定要分出个高低来说，基础科学就更显珍贵。
因为这是一个开创性的工作，是一个从无到有的发现，是启迪人类新的思路创造之源。没有这个开端引路，就没有后来的开发和发展。
刘慈欣《三体》科幻小说描述的就是人类基础科学发展被三体人锁死，使得很多科学家丧失了希望而自杀。这虽是科幻，但也从一个侧边反映了基础发现的无比重要性