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2018-01-17 07:38:22    来源:南昌普瑞    编辑:张思

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原标题:物理学家潘建伟:量子通信广泛应用取决于成本和需求两大因素

9月18日下午,2017年国家网络安全宣传周网络安全技术高峰论坛在上海举行。澎湃新闻记者 李闻莺 图

量子力学,一个听起来遥远且深奥的领域,正在与我们的现实生活发生关联。

9月18日下午,2017年国家网络安全宣传周网络安全技术高峰论坛在上海举行。刚刚获得“未来科学大奖”的物理学家、中科院院士潘建伟参会并发表演讲《互动、高效的未来互联网》。

潘建伟表示,几千年来,人类对信息安全的追求从未停止。回顾以往,各种基于计算复杂度的加密技术先后被破解,以至于一位作家曾怀疑,以我们人类的才智,也许无法构建人类自身不可破解的密码。

如今这个疑问正随着量子科研的发展逐步消解。潘建伟认为,未来的互联网世界,没有加密技术做支撑,肯定是不安全的。那么,有没有一种不可窃听、不可破译,“绝对安全”的通信方式呢?答案就是量子通信。

过去十多年,潘建伟和他领导的科研团队致力于量子信息科学领域的研究,并在国际上取得领先地位。

活动期间,他在接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)采访时表示,如今量子通信技术已经发展比较成熟,但它的现实应用并不广泛。这主要取决于两个因素,一是成本,二是需求。

潘建伟认为,随着人工智能时代到来,人类对网络安全的需求大幅提升,再加上使用成本下降,其应用会更加广泛。

“如果是进入寻常百姓家,也许10年,也许20年,具体还要看智能社会的到来有多快。”潘建伟说。

9月18日下午,物理学家、中科院院士潘建伟出席网络安全技术高峰论坛并发表演讲。 澎湃新闻记者 张呈君 图

谈量子通信应用:进入老百姓日常生活还需10-20年

什么是量子通信?它指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。由于其独特的加密方式使密钥具有不可复制性和绝对安全性,人类对这一领域的探索正快速推进。

2016年8月16日,由我国完全自主研制的世界上第一颗空间量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。

一年多来,在潘建伟科研团队的努力下,“墨子号”已提前完成预先设定的三大科研目标,即地星量子隐形传态、高速星地量子密钥分发和星地双向量子纠缠分发,实现我国量子通信技术在国际上的“领跑”地位。

接下来,“墨子号”还肩负着怎样的使命?

潘建伟告诉澎湃新闻,他们打算在“墨子号”的剩余寿命期里,看看这颗卫星能力有多强,除了可以对接自己的设备,是否也能把信号传输给国外的设备,这就需要在多个国家进行全球组网实验。

此外,受阳光噪声影响,“墨子号”原本只能在夜晚工作,科研团队也在尝试让它白天也能工作。目前看来,这个问题已经基本解决。

值得一提的是,“墨子号”只是开了个头,未来还会有“墨子二号”“墨子三号”等更多量子卫星进入太空。潘建伟透露,下一颗量子卫星尚在论证阶段。按照预期,他们希望几颗量子卫星构成小规模星群,促进科学研究的进一步推进。

互联网时代,具有“绝对安全”特点的量子通信技术,是否能够抵御所有风险?

潘建伟表示,信息安全的基础是加密技术,但加密技术并不能解决所有问题。假如有人自己把信息泄漏出去,或者办公室被别人装了窃听器,这不是量子通信能把控的。

量子通信能保障什么?答案是信息传输安全、身份认证安全和数字签名安全。

潘建伟解释,就像两个人打电话,基于安全考虑,首先要确认对方是本人而非冒充,这就需要通话之前有一个身份认证。

其次,打电话必须保证只有对方能接收,第三方无法窃听,这就是传输安全。

另外,假设第三方窃听不成,可能恼羞成怒篡改数据,导致通话内容发生变化。量子通信的优势在于可以将其纠正回来,保证数据无法篡改,这就是数字签名。

不过,量子通信技术虽然发展迅猛,实际应用并不广泛。对此,潘建伟认为,眼下技术已不是制约,关键在于成本和需求。

他坦言,目前量子通信应用成本较高。假设一个人只有几十万块钱的存款,让他每年花几万块钱保证这笔钱“安全”,肯定不乐意。

但如果每年只花几百块钱,就能保证上网、打电话、移动支付都是安全的,相信有不少人会考虑使用。

此外,从需求的迫切性来看,随着人工智能时代到来,无人驾驶、物联网成为常态,人类对网络安全的要求将大大提升,这种情况下,量子通信现实应用也会更加广泛。

据潘建伟推测,对军队、银行、政府机关等保密性较高的单位来说,量子通信广泛应用预计5-10年可实现。但如果是进入寻常百姓家,也许10年,也许20年,具体还要看智能社会的到来有多快。

谈高层次人才流动:应正常看待,无须过分解读

作为知名物理学家,潘建伟也对物理这门学科的普及十分关注。2016年3月,他曾登上央视公开课《开讲啦》,向年轻人讲述科学家的探索动机。

节目中,潘建伟提到,早年在欧洲留学时,遇到一位80多岁、满头白发的老太太。闲聊中,听说潘建伟是从事量子物理研究的,老人非常感兴趣,不断追问一些与专业相关的问题,这让他非常感动。

“如果大家对科学没有这种原始冲动,没有兴趣的话,我们就不可能变成一个真正的创新的国家。”节目中,潘建伟这样表示。

他告诉澎湃新闻,物理不仅是一种形式理论,和自然界、现实世界都有密切联系。物理是很重要的概念,这门学科不仅可以实实在在解决问题,它的思维方式也不仅限于科研,也是通识教育的一种手段。

“我记得很清楚,扎克伯格给他刚出生不久的女儿看过一本书,叫《宝宝的量子物理学》。”潘建伟认为,近年来,国内一直提倡给学生减负,但不能“把什么都减了”。

他指出,考试拿高分,这只是直接需求,不应为此忽略最根本的东西——如果连物理都不学,人类还怎么去认识世界、改造世界?

潘建伟的观点是,物理不应削弱,反而要适当加强,建议把物理列入高考必考科目,分数占比同时提高。

他表示,中学科目中,语文、英语、政治很重要,接下来就是数学和物理,这五门课是最需要好好学习。并且,不仅理科生,文科生也有学习物理的必要。

“文科生都考物理的情况下,分数不太好也没关系。”潘建伟表示,物理是一门基础学科,可以解释很多自然规律。就像古代打雷闪电,人类很害怕,以为是上天惩罚,如果掌握物理知识,就知道那只是自然现象。

此外,物理和哲学也有密切联系,很难想象,一个伟大的哲学家、思想家不懂量子力学、不懂相对论。

除了学科发展,潘建伟也谈到对高层次人才流动的看法。

今年上半年,清华大学教授颜宁“跳槽”普林斯顿大学并出任终身讲席教授的消息在国内引起轩然大波。

对此,潘建伟认为,颜宁还很年轻,能够去普林斯顿,并且有很好的职位,这是一件好事。我们应正常看待人才流动,无须过分解读。

事实上,作为国家“千人计划”的一员,潘建伟早年也曾在海外求学。如何看待高层次人才在回国问题上的选择?潘建伟坦言,回来当然好,不回来也没关系。

“我一直坚定相信,每个人对自己的祖国都有天然的感情。”在他看来,爱国是广义的,一个人让自己足够强大,当祖国有需要的时候,愿意回来就很好。如果在国内,既能把科研做好,又能为国家做点事情,这也是很好的选择。返回搜狐,查看更多

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