建议纠正所谓“量子保密通信”的错误观点与做法

中国科学院院领导：

新华社2016-11-23 14:06报道：我国量子保密通信干线“武合线”签约开建，称：

“武合线”由国科量子通信网络有限公司、科大国盾量子技术股份有限公司等企业（附注：都是中国科学院领导的单位）与武汉东湖新技术开发区管委会签订。

在量子密钥分发过程中，其每个信息都依靠单个光子传送。它不可分割，不可克隆；一旦通信被窃听，通信双方都能立刻发现。量子保密通信技术基于量子力学原理，能保证“无条件”安全（附注：这种错误观点与做法是与所谓：“墨子号”卫星量子保密通信是一致的）。

对于这种错误观点与做法，我在[科学网]博客已发多篇博文，批驳，并对有关问题做了科学说明。

例如：在博文：“纠正‘量子密钥保密通信’报道中，国际流行的错误观点”

http://blog.sciencenet.cn/blog-226-1012977.html

已具体指出：

所谓“量子密钥保密通信”是将所谓“量子纠缠”理解为：“两个处于‘纠缠态’的粒子，即使相距遥远也具有‘心灵感应’，一个发生变化，另一个会瞬时发生相应改变”，企图利用这种想象的特性，建立密钥，并利用所谓“测不准的特性”，认为“一旦存在窃听就必然会被发送者察觉并规避”而能“绝对保密通信”。

其实，所谓“量子”是根据所谓“德布罗意波”的特性，而认为：“所有物体都具有“波粒二象性”，既是粒子也是波”。

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：包括光子、声子，的各种粒子的时空统计几率分布，所谓“德布罗意波”）才是“波”。

所谓“量子纠缠”，实际上，只是：各大量不同粒子时空“相宇”统计，的最可几分布函数，及其相应的统计特性，必然彼此关联、相互影响。

而不能认为：各不同的个别粒子，即使相距遥远，一个发生变化，另一个会瞬时发生相应改变，更不能说，它们有所谓“心灵感应”。

所谓“测不准关系”，实际上，只是把量子力学对大量粒子的统计得到的“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”的统计几率效应，误认为是：各个别粒子的位置和动量矢量不能同时测准，而得出的错误结论。

由于“量子纠缠”是：大量不同种粒子的统计，各种大量粒子的最可几分布函数，以及相应统计得到的各种大量不同粒子的统计特性，必然彼此关联、相互影响。

因而，只要以时空相宇统计的各种大量粒子总和的最可几分布函数作为相应的波函数，作相应的量子力学计算，就可分别得到各种大量粒子的最可几分布函数。

分别联系到各种大量粒子的最可几分布函数建立相应的密钥，就只需保密其中任意一种大量粒子的最可几分布函数，发送其他各种大量粒子的最可几分布函数。

不知道密钥的窃密者，就无法用现有方法解密，而安全地保密通讯。

根本无须什么“量子计算机”，“多种光子的发射”。

当然，也并不能“绝对保密”。

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，从低能态跃迁到在相应的高能态，如此反复，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。

实际上，也是由相应的光子传送的。

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。

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，传送电信号，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。

这是早已实现了的通讯方式。

而这些，都与“量子”无关。

至于，发射硬X射线激光调制望远镜，的2束（或多束）彼此正交的偏振光，就只是利用某些晶体中光传播速度的各向异性，而产生的彼此相关的光束，就与量子纠缠现象根本毫不相干！

根本不可能有，“一旦存在窃听，就必然会被发送者察觉并规避”那样的怪事。

不会有比通常的电通讯、无线电通讯不同的任何结果。

因此，建议院领导对有关单位的这种错误观点与做法予以彻底纠正。

中国科学院力学研究所  研究员吴中祥

2016年11月25日