谈谈我对量子通信的看法

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谈谈我对量子通信的看法

作者：一土老兵

我是一名从部队退休多年的通信工程师，从学校学习到工作从事这一专业大约有近三十年时间，可以说经历了我国通信业从落后到发展到发达的全过程，除了现在热炒的“量子通信”，所接触的领域几乎涵盖了传统的有线通信和无线通信的全部内容，应该说对通信知识、技术和装备的了解，比普通人更有发言权。看到网上最近对量子通信有很多话题，便忍不住想站出来说几句。本人文笔不好（学理工科的），看到用词不当可忽略，只看道理。

我接触量子力学这个概念应该是在二十年前了，量子通信随后也被人提了出来，那时觉得量子通信实现起来有点太遥远太虚幻，似乎感觉跟自己和自己处的时代没有太大关系，也就没把量子通信当回事，后来也就很少再关注这个话题。在听说量子通信之前，我们通信业习惯把通信技术按传输方式分成两大类：即有线和无线通信，我们上学时专业也都是这么划分的，从没听说过第三种方式，像人们常说计算机通信、光纤通信、微波通信及卫星通信等，统统可以划分到这两大类之中，毕竟不管什么样的信息传输都离不开传输载体，或者依赖线路（有线）或者电磁波（无线），比如家里的座机、有线电视等就属于有线通信，手机、卫星电视就属于无线通信，两台计算机之间若用网线连接，就是有线通信，你若用无线WIFI上网，就是无线通信，当然还有无线有线混和使用的，但万变不离其宗，不是有线就是无线，没有之三。

但量子通信这个概念出来之后，上述观念就发生了变化，因为我所了解的量子通信在传输方式上是不依赖于任何载体的，维基百科和各类专业书籍是这样定义量子通信的：所谓量子通信就是利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型通信方式。具体说来就是将事先构建好的一对具有纠缠态的粒子，分别放在通信双方（通信距离不受限制），改变发送方的粒子状态，接收方的粒子也会同时发生相同变化，只要用发送方同样手段测量出这种变化，就算完成了一次信息传输。看到了吧，非常科幻，跟心灵感应差不多，也难怪我当初理解不了，理解不了归理解不了，但不能否认人家实现不了，毕竟是伟大的先驱爱因斯坦提出来的。想当初只有有线通信时，无线通信也是好些人理解不了的，犹如隔空取物、乾坤大挪移。无线通信虽然也看不见摸不着，但人家好歹有电磁波，在空中是可以测量到的，而量子通信是不用任何载体的，你不光看不见摸不着，你用任何手段也不知道人家是怎么过去的，反正人家过去了（也可以说啥也没过去，也不用过去），这么说吧，你要是相信量子通信可以实现，你就得相信有心灵感应。所以说用传统的有线通信和无线通信都已经无法描述了，量子通信只能属第三种通信方式。

大家觉得这个量子通信是不是很厉害，简直是太厉害了！绝对是颠覆式的发展。传统的通信方式总是要受到各种环境和条件的影响，通信距离、效率、可靠性都要受到限制，无法做到真正意义上的随时随地全时空通信。而量子通信就不一样了，以后你就可以带着一个配好对的粒子满世界跑了，你也不用管你在的地方信号好不好，在国内还是国外有没有漫游等等都不用管了。我们通信人以前最苦恼的通信距离问题、抗干扰问题等等全部不存在了，想窃密？门都没有，只要和我配对的这颗粒子到不了你手里，我这颗粒子做什么动作你永远不可能知道。什么RSA算法、CCEP算法等等，统统可以见鬼去了，这是多美好的时代，我有点迫不及待了，尤其是听说是我们国家的科学家实现了这一梦想的时候，更是有热血沸腾的感觉。

回过头我们再看看现在媒体热炒的“量子通信”，也就是某院士花了国家几个亿还放了一颗量子卫星的“量子通信”。首先我对实验量子通信要用到卫星就很疑惑，因为测试粒子间纠缠效应没有必要把另一颗粒子放到卫星上吧，成本高还不便于观察，放到两个房间、或放到两个楼里，若嫌距离不够还可以放到两个城市吗，起码两端要交通方便沟通方便，搞到卫星上去有必要吗？也可能是我见识短知识浅，对人家院士高大上的项目不甚了解，算了，这个不重要，我笨是我自己的事。

后来我在大家的争论中，又简单了解下这个项目的内容，原来人家搞的是量子密钥通信，量子密钥！量子密钥！何谓密钥，我在这里还要啰嗦两句，我们学通信一般都知道通信性能有三个要素：就是准确、快速、不间断，这三个指标的好坏直接决定着这个通信是不是一个合格的通信，在军事上又多了一个要素就是保密，具体理由不解释。更传统的通信上密钥就是为了保密而设的，军队首长的每一次通话两端都有保密机，这个保密机就是密钥。而现代意义上的通信密钥既有保密功能，也有抗干扰保障通信准确完整的功能，比如林林总总的调制解调器、各种传输协议等。为了军事用途的通信密钥要更加复杂一些，不但通信内容要加密，对解密内容的钥匙也要加密传输，具体各种加密方式（据统计大约200多种）无非就是各种算法，我这里就不详细解释了，目的无非是为了防止第三方盗取信息，或者为盗取信息者增加破解难度。但不管你的密钥多么高级，也还是利用传统通信方式把它传送给对方的。也就是要把这些信息内容用各种通信设备转换成电子、光子或粒子，再把这些“子孙”们传送到信息接受方。而真正的量子通信是不需要这些“子孙”们传过去的。说到这里可能有的人几乎快明白我要说什么了！

是的，我们某院士搞的量子通信实质就是“量子密钥通信”——用传统通信载体把用量子技术编制的通信密钥传给对方！这里我不讨论这个量子密钥有多好，保密性有多强，我只关注这个算不算量子通信。

是的，用到了卫星，可卫星与地面的通信方式是什么，是粒子之间的纠缠感应吗？好像不是，好像就是借助激光或微波传输，激光或微波也正是目前卫星与地面常用的通信方式，他们之间传输信息必须是要把这些“子孙”们在空中送来送去，属于无线通信的范畴——还是传统通信啊。

我传的是量子密钥啊，很厉害的！你再厉害跟我无线通信有什么关系，我只管准确快速传送到接受者手里，什么内容我才不关心呢，你有本事别用我啊，你用你们量子家族的技术，弄俩粒子扭扭屁股不就搞定了吗！真的假的？真的假的我哪知道，去问爱因斯坦去！

所以说，大家明白了吗，我们所了解的量子通信跟人家某院士搞得“量子通信”压根就不是一码事，这里没有发生量子纠缠，没有远距离粒子感应出现，离我那个靠量子通信实现超时空传输信息的梦想还差着十万八千里，一切内容不管是“量子密钥”还是“老子密钥”都还得老老实实靠我无线通信传输，你没离开我的调制解调器，也没离开我的发射机，甚至连我的电磁波也没放过，我能传到哪你也就能到那儿，那里没我的接收机，你想串个门都难。你说你传的内容不一样，内容不同跟我真的没有太大关系，本来我传的内容时时刻刻都在发生变化，内容长了无非我多干会儿晚点下班，你要是老不断坍塌我就还要不停重复干，更累人！

写到这里基本上就把我关于对“量子通信”的看法讲完了，不知道上述解释你听明白了没有，若还不明白那我就再简单归纳一下吧：

1. 通信界公认的“量子通信”与某院士的“量子通信”不是一码事，前者所描述的通信方式是颠覆式的，据我所知，目前国际最权威的通信专家都还没有在这一领域取得突破。而后者没有任何实质性颠覆，仍在传统通信方式范畴之内。

2. 用量子加密技术作为通信密钥值得商榷，毕竟靠自毁（塌陷）来阻断泄密，违背了通信三原则（不间断）这一重要要素，这也让敌方更易破坏你的通信，通信不间断比通信保密要优先，而量子密钥这种保密方式究竟能在军事应用上有多大作为，还需要拭目以待。

3. 把一种基于传统通信方式而衍生的特殊加密加密手段宣称为新型通信方式，这在学术上是不严谨的。若以此噱头套取国家科研资金、为自己扬名获利是极不厚道的，说“欺世盗名”一点都不冤。

(XYS20180125)

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