应正确认识：所谓“量子”、“量子通讯”、“量子密钥”

再发博文“纠正关于量子、量子力学、量子通讯和量子计算等的流行错误”

http://blog.sciencenet.cn/blog-226-1054758.html

1．所谓“量子”的国际流行错误观念

所谓“量子”是国际流行观念错误地认为：所有个别粒子都具有所谓“波、粒2象性”，既是粒子也是波，而得出的名称。

   实际上，任何个别的粒子都没有波的特性，任何波都不能形成稳定的粒子。只是大量粒子的集体表现（例如：电中性粒子的震荡波，带电粒子的电磁波）

或时空统计结果（例如：静止质量不=0粒子，和静止质量=0的光子、声子，时

空统计几率分布）才是“波”。

   应将“量子”纠正为：大量粒子集体表现或统计结果的个体代表。

大量同种静止质量=0的粒子时空统计的最可几分布函数，不是个别粒子！否则，就造成种种国际流行严重错误。

2．量子力学计算结果的错误解读，导致的一些国际流行错误观念

   量子力学中作为基础的所谓“波函数”被错误地当作个别粒子的“本征运动态”。

所得出的结果就自然地被错误地认为是各个别粒子的特性。

于是，就把：

由位置和动量矢量相应各分量模长的均方差不能同时为零的效应，错误地看作是测量粒子的位置和动量，总有一个的误差不=0，而错误地得出，所谓“测不准关系”；

粒子能够穿过某种通常不可逾越势垒，而错误地得出，所谓“量子隧道效应”；

在通常应为真空的位置也会有粒子出现，而错误地得出，所谓“量子真空能量涨落”；

由有一定距离的不同粒子各自的最可几分布函数，有同时彼此相互关联的特

性，错误地混淆为有一定距离的两个粒子在同时交流信息，而错误地得出，两个处于“纠缠态”的粒子，即使相距遥远也能超光速传递信息，一个发生变化，另一个会瞬时发生相应改变……，具有“心电感应”，的所谓“量子粒子缠缠”，

 等等错误认识。

由此，甚至错误地得出：

粒子的“不确定性”，“粒子相互感应”，而产生诸如：“颠覆认

知哲学”，“不确定的世界”，“心灵感应”等，否定“因果论”、“决定论”，以至走向“唯心论”，等，一系列国际流行错误哲学观点。

3．量子力学实际是大量粒子的一种统计力学，有关的国际流行错误就迎刃而解

实际上，量子力学是以波函数幅值的平方作为在空间给定体积内找到粒子的概率，因而，应是对微观大量粒子统计处理宏观问题的一种统计方法。

然而，虽然早有将微观粒子的波函数解释为：“在已知时间和地点找到该粒子的几率”，提出了应是对大量微观粒子作统计描述，解释微观粒子的波函数，的正确观点。

但是，通常的统计力学只是从3维空间的位置1-线矢和动量1-线矢组成的“相宇”建立的，通常的量子统计力学也还是以通常量子力学解得的各量子态，在3维空间的统计，现有的统计都是3维空间“相宇”的统计，其最可机分布函数都是不显含时的，不具有波函数的特性，因而，仍然不能对量子力学及其“波函数”、“量子”，的特性，具体给出正确的说明。

狄拉克也只是将与相对论不相符的量子力学3维空间薛定谔方程，采用6个正交归一的时空函数，将它形式地扩展到4维时空，也没能具体说明所谓“波函数”、“量子”，的大量粒子随机、几率特性。

这就使所谓“波函数”的实际含义，始终没能弄清楚。

   “可变系时空多线矢物理学”采用由时空多线矢组成的“相宇”进行统计，所求得相应的最可几分布函数，就是相应的“显含时”的，时空几率分布，就具体表明：它们都相当于相应的波函数。

对于4维时空位置和动量1线矢组成“相宇”的统计，所求得的，最可几分布函数，就是，通常量子力学的波函数。

作为时空相宇统计得到的，“显含时”的，“最可几分布函数”的所谓“波函数”，就只是大量粒子在时空的统计分布的特性；只能表明，在相应条件下，在各相应时空位置出现相应粒子的几率。

因而，也就容易理解，量子力学中：

粒子位置和动量矢量相应各分量模长的均方差不能同时为零，只是大量粒子的统计几率效应，就不能错误地看作是单个粒子的所谓“测不准关系”；

粒子能够有一定的几率穿过某种通常不可逾越的势垒，只是大量粒子的统计几率效应，就不能错误地认为是，所谓“量子隧道效应”；

粒子在通常应为真空的位置也有一定的几率出现，只是大量粒子的统计几率分布，就不能错误地认为是，所谓“量子真空能量涨落”；

大量不同粒子统计，各自的最可几分布函数，以及相应统计得到的各不同粒子统计的统计特性，必然彼此关联、相互影响，就不能错误地认为是，各不同个别粒子的所谓“量子粒子纠缠”；等等，

都不能错误地当作个别粒子， “量子”，的“不确定性”，甚至“心灵感应”。

而由此错误产生的，诸如：“颠覆认知哲学”，“不确定的世界”，“粒子相互感应”等，否定“因果论”、“决定论”等一系列国际流行错误哲学观点，也就都不攻自破。

4．所谓“量子通讯”

   国际流行的错误观念认为：传送光子的通讯就是所谓“量子通讯”。

实际上，通常的导线、光纤和无线电，乃至太空间的通讯，都是传送光子进行的。

   通常的导线通讯是：信号的电动势使金属或半导体导线的导带中，邻近的电子或空穴，从低能态跃迁到在相应的高能态，经一定的弛豫时间，又跃迁回到低能态，而发出相应频率的光子，被其该邻近的电子或空穴吸收，而从低能态跃迁到在相应的高能态，，如此反复、传送，而使信号的电动势以经过一定的弛豫时间延缓的光速，并消耗一定的能量，相应增高导线热能，沿金属或半导体导线传送。弛豫时间延缓的光速决定导线的折射率，增高热能，决定导线的电阻率。

   通常的光纤通讯是：信号的电动势由产生的光子信号，在光纤空管中，运行、传送。到接收处，直接或转变回电信号，显示、接收。光纤空管中传送的光子信号，的光速的延缓和能耗较小，优于导线，但是，光子在光纤里传播一百公里之后大约只有１‰的信号可以到达最后的接收站，所以光纤量子通信达到百公里量级就很难再突破。

通常的无线电通讯是：信号的电动势由产生的光子信号，直接由大气传送到接收站，但是，环球南北、东西的传送，就只能经过大气层和地面的多次反射进行。也会有相应的光速的延缓和能耗。

   通过卫星的太空通讯是：环绕地球定点设置3个以上的卫星，就可以相互利用这些卫星的转发在地面上任意2点，利用光电转换，由光子，进行信号传送、通讯。

卫星还可以由太阳能，加强信号。

还可对地面进行拍照、传送。

这些都是通过光子进行的，与“量子”无关。

利用卫星发射2束偏振激光，实际上，是发射、传送了2束“大量同种静止质量=0光子的时空统计最可几分布函数”，只要计及地球对光子的引力，调整发射方向，就能在地球各点准确接收，并有所谓“量子纠缠”。

但必须注意：这里所谓“量子”，是“大量同种静止质量=0光子的时空统计最可几分布函数”，即：所谓“波函数”。

不是个别的任何粒子。

个别的任何粒子都不会有所谓“量子纠缠”。

5，所谓“量子计算”及“量子计算机”

   通常的“电子计算机”是利用电子管之类有“开、关”2性，可表达“0、1”数字，的特性，而能由多个这类器件建立起“2进位制”，处理表达各种数字、运算符号，而进行计算。

当然，由化学的分子各特性或生物的DNA，等，都可以有更多的特性，可以有更多数字进位的编码。

但是，如何能同时建立多个这样的编码？如何能快速地确定各个编码的数字？就是必须解决，而尚未解决，且难于解决的问题。

特别是，很难做到比现有“电子计算机”，利用“电”的“通”、“断”2性，表达“0”和“1”数字，由“2进制”系统，进行计算，更好。

   然而，由大量同种粒子时空“相宇”统计得到的“显含时的最可几分布函数”，即：所谓“波函数”，就可以表达为“多个数字”，的特性，而能由多（n）个大量同种粒子时空“相宇”统计得到的“显含时的最可几分布函数”，所谓“波函数”同时彼此相互关联，而建立起“多（n）进位制”，处理表达各种数字、运算符号，而进行计算。

这样，随着粒子数（n*）的增大，每次的计算量，就是按“2进制”的n^n*/2^n*倍增大，而使计算速度相应地提高。

例如；n=10，n*=100，则增大10^100/2^100倍=5^100倍，就是惊人的数字。

今年3月份发表在美国《物理学评论通讯》周刊上，由中国科技大学物理学家杜江峰领导的，研究人员向被固定在金刚石的“氮空位中心”的微小空间内的粒子发射激光和微波束，建立的新型量子计算装置，把数字35分解成因数5和7的计算，其运算速度，在2微秒的时间内便得出了解答，的研究结果。

有些媒体却以此报道为：中国研究破解量子密码获突破 速度比闪电快一倍，

这就是把运算速度，错误地混淆为运动速度，闪电的速度就是在相应状态空气中的光速，任何物体的速度都只能小于光速，根本不可能比闪电的速度还要快一倍以上。

   而且，必须弄清楚：这里所谓的“量子”是“大量同种静止质量=0光子的时空统计最可几分布函数”，即：所谓“波函数”。

不是个别的任何粒子。

6．所谓“密钥破解”、“量子保密通讯”

通常的电子信息的保密通讯是利用所谓“RSA、离散对数、椭圆曲线，加密算法”对电子信息加密。进行保密通讯。

例如，所谓“RSA”是利用所给出的足够大数，N，的p、q两因子，造成密钥的。只要能分解出N，的p、q两因子就能够破解。

但是，大数字的因子分解是很困难的，当N足够大时（比如1024位），即N=2x1024,因子分解采用试除法，只要试除1-N1/2的奇数，即总共要试除(1/2)*2512=2511个数。用每秒运行1万亿次的超级计算机，大概总共需要2436年。

   而云计算快速运算的发展，又使得，分解变得容易起来，例如：

1999年，RSA-155（512 bits）被成功分解

2002年，RSA-158也被成功因数分解

2009年12月12日，编号为 RSA-768（768bits, 232 digits）数也被成功分解

为了保证RSA的安全性，一般认为要提高到2048位才相对比较安全。而且，计算速度进一步的发展，就还要进一步提高。

然而，利用“量子纠缠”的特性，就提出所谓“量子保密通讯”。

即：在数个“彼此关联、相互影响”的“大量同种粒子时空统计的‘最可几分布函数’”间，建立密钥，这样，只要保住密钥，就不能用现有分解所谓“RSA、离散对数、椭圆曲线，加密算法”的方法破解。

由于，错误地认为，所谓“量子纠缠”是个别“量子”间的，“彼此关联、相互影响”，而要传送“彼此关联、相互影响”的“量子”。

   实际上，所谓“量子纠缠”，只是大量不同粒子统计，各自的最可几分布函数，以及相应统计得到的各不同粒子统计的统计特性，必然彼此关联、相互影响。

   而是，只需在各大量不同粒子统计，得到的各自最可几分布函数，间建立密钥，保住密钥，传送各大量不同粒子的最可几分布函数，就可达到所谓“量子保密通讯”，而根本无需研制什么“量子计算机”、“多种光子发射”。

而且，即使发射多种个别的光子，它们也没有所谓“量子纠缠”，也没有所谓“量子保密通讯”的作用。

多种“量子纠缠”可建立需较长次计算数才能破解的保密通讯，是须要建立多个“波函数”的传送。量子计算机是达到提高计算速度，使密钥更难被破解。

多次偏振，可使一束“波函数”光子束，分成多束不同“波函数”光子束，利用其“量子纠缠”，建立密钥。

接收者和窃密者都只是，也只需，截取各不同“波函数”的部分光子束，而不致影响多束不同“波函数”光子束，利用其“量子纠缠”，的密钥传送。

只有全部截取某个“波函数”的全部光子束才会影响其利用 “量子纠缠”，的密钥传送，而被发送者发觉。

而不是：“只要有人试图复制，就会产生误码，会被发现”。

而且，量子计算机利用提高计算速度，使密钥更难被破解，也可被利用更快计算速度量子计算机进行破解，而并非绝对保密！