試評量子通信技術的發(fā)展及安全性問題

黃志洵

(中國傳媒大學信息工程學院，北京100024)

1 引言

量子通信(quantum communication，QC)是否在科學原理上可信、在工程技術上可行、在實踐中可用？這已成為科技界專家乃至廣大公眾關心和熱議的問題。多年來，筆者作為微波工程教授和“電磁場與微波技術”專業(yè)方向的博士生導師，關切的范圍早已超越微波而進入光的領域，并密切注視量子理論與應用技術的發(fā)展。量子信息學(quantum information technology，QIT)的3個主要研究方向(量子通信、量子雷達、量子計算)，我對前兩者都有濃厚興趣，也寫過文章表達自己的觀點[1-3]。2018年6月6日《科技日報》在頭版發(fā)表文章指出，中國科學發(fā)展的短板是缺乏質疑；號召有關領域的專家能站出來，(對QC)提出質疑或回應質疑。因此筆者再寫此文，將一得之見貢獻給讀者。

眾所周知，要談QC就要談糾纏態(tài)(quantum entangled state)，而這概念發(fā)源于1935年的EPR論文[4]。正是在該文中Einstein仔細敘述了他基于相對論理念而提出的局域實在論(theory of local reality)，實際上也表達了他對量子力學(quantum mechanics，QM)的不滿。EPR論文強調物質和客觀世界獨立于任何科學測量而存在，而且物質實體之間的相互影響都是在時空局域的，不可能有超距作用的物理現(xiàn)象發(fā)生，不可能超過光速。……然而，QC技術后來竟然在EPR思想相反的物理基礎(即QM)上發(fā)展起來，其進展堪稱蓬勃。那么，人們自然會問：是EPR正確還是QM正確？QC的可信度如何？對于這些問題，筆者在[3]中已有清晰的陳述。簡言之，該文肯定了自己對QM的信任，認為它作為QC的物理基礎沒有問題；承認研究QC的必要性，但反對說它“無條件安全”。