【快讯】量子的信息是“梦”，物理学家化身追“梦”的人 | 量子密码三巨头做客墨子沙龙
9月的第一天，墨子沙龙迎来了三名尊贵的客人，他们是量子密码的奠基人——新加坡国立大学量子技术中心主任、英国牛津大学数学研究所量子物理学教授的Artur Ekert，IBM研发中心物理学家、信息理论家、现代量子信息理论的创始人之一Charles Bennett以及蒙特利尔大学教授，加拿大研究学会主席Gilles Brassard，他们在量子理论和量子密码、量子通信等领域可谓是不折不扣的先驱者，距离开场还有一个小时，会场已座无虚席，不少上海以及周边的科学爱好者来到上海国际会议中心，聆听这场科学盛宴。
下午两点半，密码大会正式开始。
Gilles Brassard教授第一个出场，首先提出了一个问题：“加密者和解密者的对抗由来已久，但是在量子世界，加密者和解密者的对抗会发生什么变化呢？”他援引探险小说《金甲虫》里羊皮密码的故事，解释了密文、密钥和明文之间的关系，在密码学里，两个问题非常关键：双方如何建立密钥，以及如何使用密钥。而一个完美的保密方案，就是要保证不会有任何信息泄露，足以抵抗任何解密技术。这样的方案可以实现吗？
对完美保密方案的探索经过了几个阶段：一次性密钥在实际中曾得到过应用，但是无法取得无条件安全；如今的各种广泛应用的公共密钥建立方案在1970年之后陆续被提出并完善，很好地保证了安全。但是在量子世界，加密者、解密者、信道都有了新的方法，当解密者用量子方法对经典方法下的公共密钥体系进行解密，现有的密钥体系将不再难以破解。
接着，Gilles Brassard从1960年Wiesner的量子货币概念说起，回忆了量子密码的奠基过程：Wiesner和Bennett在向自己推销量子货币的时候，Brassard受到启发，与Bennett一起，建立了BB84密码理论，该理论利用量子不可克隆原理和测不准原理，可以保证量子密码体系的无条件安全。自此，量子密码学正式诞生。
在量子世界，加密者和解密者的博弈仍未结束，双方的对抗还在持续。
第二个上场的是Artur Ekert ，他从全新的角度解读了量子密码。在简单回顾了量子密码的发展之后，Artur Ekert的故事从爱因斯坦对于量子力学完备性的反对开始讲起。在量子理论里，测量得到的值与测量方式的选择有关，这也引起了物理学家们关于量子理论本质的激烈讨论。1964年，贝尔提出了一种测量方法，用于证实量子力学的不确定性究竟是其本质还是所谓“隐变量”的作用。自此之后的几十年，贝尔测量被各个实验小组实施，均显示了量子力学本身的完备性。这就说明，某些物理量在测量之前没有确定的值，因此理论上确保了信息的不可窃取，这就有了量子密码的保密基础。
最后，他用一个利用灯泡热量检测灯泡及其开关对应关系的例子生动地总结了物理学家在量子密码领域的角色：物理学家就像魔术师，能够理解抽象的概念，同时用现实的方法解决实际问题。
最后一个登场的是Gilles Brassard教授报告中提过的BB84理论的另一个奠基人——Charles Bennett。Turing和Shannon建立了经典世界中的计算和通信理论，但量子理论对其形成了巨大的颠覆。与经典世界的确定值不同，量子的信息好像“梦”，当你想对其进行描述时，可能已经偏离它本身的状态。以光子为例，光子偏振方向的测量值与基矢选择有关，这就是量子密码学的理论基础。
此外，量子不可克隆原理和量子纠缠特性也在量子通信中发挥着神奇的魔力。为了让观众更好地理解量子隐形传态，Charles Bennett讲述了一个Alice、Bob和Judy三人的三角恋爱关系的故事，观众在捧腹大笑的同时，也理解了量子隐形传态的机理。
接下来，Charles Bennett还总结了量子力学在保密通信其它方面的优势和应用。
最后，Charles Bennett表达了自己对于科学的看法。他讲述了美国宇航局科学家研发喷气式火箭的故事，鼓励听众学习科学家们不怕困难执着追求的精神。
接下来，陈宇翱教授主持了圆桌会议部分，三位科学家就观众感兴趣的问题一一解答。
量子世界的奇幻引发了现场观众的无限兴趣，有人对于“薛定谔的猫”提出质疑，有人对“重整化”等专业问题发起挑战，三位科学家都给出了自己的看法；有的观众脑洞大开，询问隐形传态是否可以帮助人们瞬间转移，Artur Ekert从宏观和微观两方面给予了解答；有的观众询问RSA密码体系未来的前景，Gilles Brassard认为，该密码体系被量子计算破解只是时间问题，对我们每个人的历史数据安全可能形成巨大的威胁，同时三位科学家也表达了比特币的相关担忧；此外，量子力学和相对论的关系、量子力学中复杂的计算等问题也得到了科学家的耐心解答。
量子密码大会在观众的意犹未尽中圆满结束。
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