什么是反事实直接量子通信?

讲科学堂


这个事情是2017年5月的事情了。

首先澄清一下,这个论文发表在当年的5月9日,论文合作者中包括清华大学的马雄锋教授。我们知道潘建伟院士是中国科技大学的,所以这个不完全算是潘建伟团队吧。我是去过马雄锋教授的研究组的,他们在清华的交叉信息中心,不属于科技大学。

其次,说说什么是反事实直接量子通信。这个玩意直观来说就是,我们不需要依靠粒子的传递来进行通信。我们知道,对于粒子来说,都可以用波函数来描述。以前的通讯用的都是波函数的振幅的信息,而量子反事实直接通信,其实用的是波函数的相位信息,因此这是一个很神奇的事情。在实验中,研究组传递了一张中国节的照片,像素是100x100,传输的成功率是87%。

这个实验其实也体现了所谓的量子芝诺效应的原理。所谓量子芝诺效应,简单说就是:如果你在烧水,你一直盯着水壶看,水是不会被烧开的。为什么?因为量子力学中观察者的观测行为可以中断波函数的演化。


潇轩


反事实直接量子通信是量子光学大佬Zubairy的团队在2013年提出的一个名词,但我不得不说 “反事实”(counterfactual)这个词用的太玄幻了,实际原理很清楚,就是不靠直接携带信息的粒子来传递信息,而是靠粒子的干涉,通过操作干涉结果来传递信息,一点也不反事实。

举个例子,一般的激光通信,一个强光脉冲代表1,一个弱光脉冲代表0,这就是光本身携带信息,完成信息传递。但如果是激光双缝干涉,我放开两条缝代表0,远处有干涉条纹,我挡住一条缝代表1,远处干涉条纹消失(一般变成衍射条纹),信息就传递到了远处,这就是所谓的“反事实直接通信”,即我没有把信息编码到光本身上,因为狭缝1的光(记为光束1)我始终没有挡过,但是我通过是否挡狭缝2,使光束1打在远处屏上结果发生了变化(即是否干涉)。

如果我把光变成单光子(即光量子),把双缝变成单光子的MZ干涉仪,通过是否挡其中一条光子路径,让另一条光子路径的探测结果发生变化,这就是“反事实直接量子通信”了。

不过由于MZ干涉仪单光子测量结果是五五开的概率,这就让反事实直接量子通信的准确性打了对折,但是去年我同事们发表的一个实验(PNAS 114, 4920, 2017),通过多次测量的量子芝诺效应提升了这个准确性到80%以上,第一次实现了Zubairy团队的设想,实验原理如图。这个实验入选了2017年Physics World评选的世界物理学十大进展之一,也让反事实直接量子通信这个词进入了大众视野。


九维空间


在我看来,这与卖狗皮膏药的江湖朗中没什么区别。科学如斯,真是叹为观止。

无论你传递的是振幅,相位或者偏振以及频率的信息,总是需要一个载体的,不会无中生有?当然你也可以对上述信息编码,然后传递这些编码,这还是需要一个载体。撇开这些不谈。事实上就是今天,我们对光的振幅信息还是一无所知的,我们只知道光做为一个波包能量是多少?当然精不精确,是否精确只有天知道,在技术上无法判定?我们只知道一个大概齐就行了。量子力学自己就有一个测不准,还是原理。能量如此,振幅呢,相位呢?频率呢?偏振呢?大抵如此。有些人声称自己分离了一个单光子,就凭这一点,诺贝尔就应该给你发十个大奖,这一点也不夸张。但问题是你是如何确定它是一个单光子呢?量子分发,或者量子密钥,我想大抵是对光的某种状态进行编码,然后将这种编好了的码传递给对方,由另外的载体承载码,而这与数字通讯有什么区别呢?何必多此一举?况且对方是否能精确识别这些码,还另说呢,最后大概只有你自己知道,敌人与明友均不知,说白了,最后还需要一个约定,通讯上叫协议。


明学23


实现了反事实直接量子通信,说白了,就是超时空,超自然力的通信,是不需要力的到达可达到相互改变对方粒子状态的伪科学,与纠不纠缠没半点关系。粒子不携能是不能运动的,携能才具有运动力,这是宇宙的最根本规律。不管磁场,电场都是粒子获得力的场所,振动也离不开介质,介质也是物质,世界科学界还没有振动不需要介质去传播的实验。光子是特殊些,需不需要介质还无定论。一般而言,无阻力存在,粒子就运动不起来,永远处于挣扎状态,这一规律决定宇宙中一切物质运动是有介质存在的,阻力就是介质源,使得粒子不能永远运动下去,光子受阻后就存在运动范围了。干涉是粒子的干涉,粒子不到堂怎么干涉。粒子到那里,干涉才到那里,粒子和干涉同时产生,同时消亡。不谈粒子,只谈干涉不符合科学规律。起始必须具有动能,倘若无阻力存在,光子在原子内怎么吸得到能量,航天站喝水,水就无法进口,用力吸,力到了才进口,说明宇宙飞船里还是有微弱阻力存在,时间长了能有吸的力到达,而原子內的光子无吸力,必须依靠阻力。在无阻力存在的前题下,光子吸不了能量,就永远运动不起来,依据光子需要阻力存在,光子也就有特殊的介质起传播作用才能运动。

实现反事实直接量子通信,他们认为利用的是光子的波粒二象性和芝诺效应。倘若空间无光子向目标传递,对方永远接收不到(就是仪器周围的不可见光子也没接收),更不会无中生有地成像,明显违反了宇宙中最根本的物质存在规律。只能说明反事实量子通信利用的是神光子,不需要力去遥控对方,还能在客观上成所谓的像,芝诺效应说明不能有影响力存在,不然就会变味,因为潘用的是弱光,任何小的影响都会起波浪;不可见弱光只能悄悄地到达,明里反事实,暗里有粒子传播,量子成图象素怎么那么少是不客观的。像是怎么来的,飞来的也是自然发射传播,必须通过一定的空间传输;超时空是位置变化,也是自然传播,被他们越吹越神了。无粒子传播,难不成是能量的传播,能量也是力的传播;是影子传播,影子也是物质组成;是量子传播,他们认为量子成了只是数学形式的波函数,是不涉及物质量的虚空在作数学式的传播,那就成了想象的传播了,量子是数学形式的波函数就根本不符合科学了,世界上还需要量子力学干啥。他们证明光会弯曲,太伟大了,这和反事实无粒子传输又有什么关系,纯属忽悠。

科学需要依靠客观事实,而量子不需要依靠客观事实,只需离开事实依靠想象就可以了,饭来张口,衣来伸手,成了寄生虫。没能力,没水平,只能靠忽悠生存,科学不是寄生虫,不是忽悠,只有在崎岖的道路上不畏艰辛的攀蹬者,才有希望达到光辉的顶点,现代量子力学在错误的理论基础上靠想象去实验,无半点科学性绝不会成功,最终会步入神学的怀抱,最终会成为欺骗世人的伪科学。



兰天196926837


一个挂羊头卖狗肉的说法,事实应该称作弱激光偏振通讯。区别很大吗?大,完全两个概念。

为了更好理解解释一下。

什么叫量子通讯呢?我们理论上可以将一封信植入子弹里,用枪把子弹发射到接收者手里,如果把子弹换成量子,那叫量子通讯。

问题来了,子弹携带的信在发射过程里就烧掉了,怎么办,我们把信息直接加载在子弹上,这个过程叫编码,比如我们不让子弹正中接收者的靶心,偏离角度不一样代表不一样的信息,让子弹偏离多少就是编码过程,偏离多少代表什么意思叫协议。接收的人接收到了子弹测量子弹偏了多少叫解码。理论就是这样。很显然实现不了,没有这样的神枪手,也没有子弹飞行不受任何影响的环境,没有空气阻力也摆脱不了地球引力,实现了就叫反事实。

那量子能完成吗?更反事实。

第一,单光量子怎么实现的?实现的单光子以光速飞吗?慢了动质量和速度同时降低,能量降低更快,怎么证明它存在了?潘大师也知道这个问题,他说不是单光子,是弱激光实现的少量光子。这里大家都熟悉投影仪吧?他就利用到光波偏振实现的,调整光波振幅频率,让光波波长增加一点,起到了放大效果。潘大师能解释两者有什么区别吗?挂羊头,卖狗肉!

第二,偏振就是横波偏移的现象,说明光子不可能走真正的直线,那潘大师怎么实现的编码呢?潘解释用激光定位,夹带弱光,激光不偏振?三菱镜忘了?空气密度不同的地方,激光也偏了,你编码都是错的,怎么解码?你收到的是弱光还是激光你怎么知道的?激光和弱光的偏振差多少?不差那直接用激光不行?偏振差多了,怎么实现的定位?弱光跑丢了!

第三,单光子如何解码测量?单光子定向跑着,到不了观测着眼里,看不见,电磁波也足以让他乱飞了,潘不是也承认吗,还高大上的说这叫坍塌,保证了信息安全,你的弱激光坍塌没?没都坍塌吧?安全?挂羊头,卖狗肉!

所以,潘就是玩了一个复杂一些,效果很差的投影工作,什么反事实量子通讯就是挂羊头,卖狗肉的骗局。

啰嗦一下,潘的设想在将来能实现吗?

通过调整光波频率和振幅能够完成卫星到地球的“投影”,前提是不光发射一个卫星上去,顺便要发射一个电厂。而且实现的是激光通讯,不是什么量子通讯,没有什么优势。

有线传输呢?光纤会吸收光子,所以光缆没多远就要有基站中转,中转光的振幅频率比较容易,其他难,也没有意义,安全性没有什么优势,成本高效果差。


程俊杰70559097


所谓反事实通信就是没有直接粒子交换的通信手段,反事实最早源自爱因斯坦在第五届索尔维会议上对量子物理学中不确定性原理的指责,他认为不确定性原理相当于幽灵距离,违反了他的广义相对论,相当于左右的瓶盖突然出现在右手,分明是违背事实因果的。


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