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潘建伟的量子通讯,为什么会被质疑是伪科学?

量子力学的开展的确伴随着许多的对立与争议,特别是在量子通讯开端开展后,有部分“消息灵通”人士现已洞悉了量子通讯的“伪科技”实质,而且还一再责备科普量子通讯的文章为伪科学站台!这些追问究竟是科学的吗?

量子通讯的原理是什么?

量子通讯的原理还要问么,不便是量子羁绊么,传说中的量子通讯便是将羁绊中的两个量子分隔,即便相隔在国际的两头,当A粒子的状况产生改动时,B粒子也会随之产生改动,这个通讯速度逾越光速,间隔再悠远也是即时通讯!

听起来完美的量子通讯的确应该如此,但事实上咱们并不能做到在调查处在量子叠加态的不触发坍缩,所以从理论上来看,这种完美的通讯方法是不或许存在的,这是不是人类的技能不行,而是量子国际的客观坍缩理论所决议的!

客观坍缩理论

薛定谔方程的线性性质答应粒子天然地处于几个不同量子态的叠加态,当然它也答应微观物体处在几个不同量子态的叠加态,但在大天然中历来都没有调查到过这种现象!由于微观物体永久都会占有一个确认的方位,因而将微观物质的尺度加大时,它的方位和动量将会被一起确认!

但在微观状况下,这个处于量子叠加的状况是答应存在的,但依据哥本哈根诠释的波函数坍缩假说,在调查动作之后,叠加态会坍缩为可调查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从玻恩定则!

所以很抱愧,依据哥本哈根诠释,这种直接使用羁绊态的量子通讯是不存在的。

EPR佯谬

量子通讯的最早来源是来自爱因斯坦向波尔争辩反驳量子论不齐备的EPR佯谬,爱因斯坦在第六届索尔维会议上的光箱试验被波尔打败,尔后他与波多尔斯基和罗森花了数年时刻,整出了一个《量子力学对物理真实的描绘或许是齐备的吗?》的论文,宣布在《物理谈论》上。

这个思维试验很简单了解:一个不稳定的大粒子衰变为两个小粒子,假定这两种粒子有或许的量子自旋,粒子A为左旋,为了坚持守恒,那么另一个小粒子B必定是右旋!然后将两个粒子分隔很远,比方几万光年,但咱们在调查之前,并不知道哪个是左旋,哪个是右旋!

但当咱们调查粒子A时,那么它的波函数瞬间坍缩,随机挑选了一种状况,比方说是右旋,那么B粒子必定会变成左旋,那么请问它们是怎么坚持一致的呢?已然没有超光速通讯,因而以为在分隔的一会儿,粒子A和B的左右旋就被确认了!

阿斯派克特试验

但量子论并不是这样解说,而是以为不管相隔多远,在观测之前,它们依然处在量子叠加态,所以底子不存在什么超光速通讯,叠加态的观测时坍缩,一个随机挑选左旋,一个右旋以坚持守恒!

这便是后来用他们姓名首字母命名的ERP佯谬!

这个EPR佯谬提出后,由于设备限制,所以爱因斯坦虽然处在劣势,但他并不认输,真实的试验要到1980年代的法国奥赛理论与应用光学研讨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!由于此刻爱因斯坦只输了5个规范方差!

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大学的试验时,爱因斯坦输得就有点惨了:30个规范方差!

现在的量子通讯究竟是什么量子通讯?

精确的说,现在的量子通讯并不是量子羁绊通讯,而是量子加密通讯,要了解量子加密通讯的话,有必要要来了解下BB84协议!

这个协议是查尔斯·贝内特和吉勒·布拉萨在1984年宣布的论文中说到的量子暗码分发协议,后来以两个人的姓名第一个字母+年份,作为了这个经典协议的姓名,恣意两组共轭状况都能够用此协议,它使用的是光子的偏振态来传输信息,详细描绘有些不简单了解,请看下图:

BB84协议

在这个过程中,咱们有人偷听,那么偷听者为了光子的偏振态,那么有必要做丈量,那么会导致秘钥的误码率添加,两边能够约好误码率超越多少时该组秘钥就被抛弃!

这种量子通讯的方法有一个缺点,有必要用一个量子秘钥发送通道和传统数据传输通道,两者有必要合作才干正常作业,因而当时研讨的也是怎么更高效以及更远间隔和更少的误码率发送与接纳秘钥,但数据仍将通过Internet网来完结!

当然通讯除了速率外终究要的目标便是不行破译,传统的秘钥中总是存在各种缺点,并不能做到100%保密,但量子秘钥不一样,能够发现秘钥被窥探,因而这种秘钥分发的安全性超出幻想!

为什么有人一再责备量子通讯?

除了网上那些有的没有的责备各种量子通讯周边工程配套欺诈外,其他首要会集在怎么制造出获得单光子的光源,2016年1月14日潘建伟、陆向阳在《物理谈论快报》上宣布了题为《On-Demand Single Photons with High Extraction Efficiency and Near-Unity Indistinguishability from a Resonantly Driven Quantum Dot in a Micropillar》的论文,物理谈论快报上的截图如下:

当然莳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“万能的单光子源”为题刊发了介绍文章,《天然》期刊也以“可实用化的单光子源”在其研讨亮点栏目作了深化报导,英国物理学会的《物理国际》和美国光学学会的《光学与光子学新闻》也做了长篇报导。

潘建伟、陆向阳

有一点是咱们是能够了解的,到本年停止现已挨近5年,这种突破性的发展同行评议时效性很强,很快就会有各大科学集体跟进,当然《物理谈论快报》的审阅也不是茹素的,这种通过将近5年时刻检测的论文,也不是一个推销交通方面著作的老兄能够随意推翻的。

其实还有许多站不住脚的观念,但人家很有耐性,堆砌各种文字,看上去很有说服力,不过莳花家真实不想逐个争辩反驳,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”,当我们在这里呱噪时,人家早已宣布多篇SCI论文了,假设真有料,无妨也宣布几篇?

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