量子通訊不靠譜？專家有話說

本報記者　倪浩

8月16日凌晨，世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子”號成功發(fā)射升空，中國將得以在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信。但圍繞著量子通信的爭議并沒有中斷，網(wǎng)上隨即出現(xiàn)了一些質(zhì)疑量子通信的說法。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室副研究員袁嵐峰17日接受《環(huán)球時報》采訪時表示，量子通信正是在質(zhì)疑中發(fā)展壯大的，但技術(shù)性質(zhì)疑不能阻止發(fā)展量子通信的戰(zhàn)略方向。

量子不可復(fù)制的特性，是量子通信安全性的根本來源。竊聽者如果想攔截量子信號，就要對其進行測量，而這將破壞攜帶密鑰信息的量子態(tài)，從而被發(fā)現(xiàn)。因此理論上，這種不可竊聽不可復(fù)制的信息傳輸方式，可以保證信息傳輸?shù)慕^對安全，這是唯一一種從物理上保證信息安全的方式，和過去以計算復(fù)雜性為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)密碼通信相比要高明得多。

但有人質(zhì)疑，“看似無懈可擊的量子通信方式，實際上是以犧牲信息穩(wěn)定性為代價的”。因為一旦存在敵方任何形式的入侵行為，不管是竊聽、復(fù)制還是干擾，穩(wěn)定的量子通信都將無法實現(xiàn)。“從這個意義上說，量子通信可以說是只要有敵方存在就辦不了事，而這樣的系統(tǒng)，最終也只能淪為擺設(shè)。”

袁嵐峰表示，在量子通信過程中，量子被測量時會發(fā)生狀態(tài)的突變，通信雙方一旦發(fā)現(xiàn)狀態(tài)有變就會停止通信，因此竊聽確實會阻撓通信。但這并不等于說量子通信沒有用。他認為，首先，這種敵對的阻撓是一次性的；其次，跟安全但可能被阻撓的量子通信比較的對象，應(yīng)該是暢通但可能泄密的傳統(tǒng)通信。與通信被阻斷相比，泄密更不可取。尤其是在安全性因素壓倒一切的特殊需求中，量子通信的地位無可替代；再次，當量子計算機實用化時，傳統(tǒng)通信會變成完全無密可言。到那時，如果沒有量子通信的手段，中國將會無從選擇。

“因此，無論有多少技術(shù)性的問題，量子通信都應(yīng)該作為國家的戰(zhàn)略方向，大力去發(fā)展。這不是80分和90分的區(qū)別，而是0和1的區(qū)別。量子通信的技術(shù)性問題可以在發(fā)展中不斷改進，但前提是一定要去做，不做是肯定不行的。”

關(guān)于量子通信歷來存在各種各樣反對的聲音和觀點，甚至有些觀點把量子通信與量子計算，即整個量子信息學(xué)科，都視為偽科學(xué)。袁嵐峰告訴《環(huán)球時報》記者，“去看看《自然》《科學(xué)》《物理評論快報》等頂級學(xué)術(shù)期刊，會發(fā)現(xiàn)全球很多科學(xué)家都在從事量子通信和量子計算方面的研究。這是近年來科學(xué)界的重點發(fā)展領(lǐng)域。這些項目多次入選年度十大科學(xué)突破等，得到國際的公認。”

“量子信息的研究者并不是一個封閉的團體，正相反，他們歡迎對量子信息的質(zhì)疑，不斷尋找所有可能的漏洞，再找辦法彌補。”袁嵐峰舉例說，1984年提出的BB84量子密碼協(xié)議是否安全，一直都有人質(zhì)疑。直到1999年，才完成安全性證明，文章發(fā)表在《科學(xué)》上，這是一個里程碑式的工作。后來發(fā)現(xiàn)大部分漏洞來自于測量儀器，所以又發(fā)明了安全性與測量儀器無關(guān)的量子密鑰分發(fā)技術(shù)。這個新技術(shù)被評為2013年全球物理學(xué)十大進展和2014年中國十大科技進展之一。袁嵐峰稱，“正是在這種不斷的質(zhì)疑與改進中，整個學(xué)科才不斷進步。這是科學(xué)研究的通例。”▲