面對質(zhì)疑：無條件的通信安全是完全合理的

　　根據(jù)量子理論，微觀粒子可以處于量子疊加態(tài)，例如光子可以同時存在水平振動和豎直振動兩種狀態(tài)。兩個光子制備到相互糾纏的狀態(tài)時，當測量出一個光子的狀態(tài)是向上的，那么另一個光子就會發(fā)生塌縮變成向下狀態(tài)。用薛定諤的貓作比喻，當A貓和B貓形成糾纏態(tài)，無論這兩只貓相距多遠，A貓活的時候，B貓一定是死的，這種狀態(tài)就是量子糾纏。愛因斯坦認為，這種跨空間、瞬間影響雙方的量子糾纏是“鬼魅的超距作用”（spooky action at a distance），是違背狹義相對論的。

　　近年來，隨著量子信息科學的發(fā)展，科學界旋即出現(xiàn)了許多對于量子通信的質(zhì)疑。北京大學物理學院退休教師王國文在一篇《掃謊打非：敦促潘建偉院士走出迷途》的文章里稱潘建偉所說的量子糾纏是對愛因斯坦相對論的否定，“純屬謊言”，而認為其實驗路線“胡作非為”。

　　上海大學數(shù)學系的密碼專家曹正軍今年3月發(fā)表在財新網(wǎng)上的文章《量子通訊是否真的無懈可擊》里指出，量子通信這種看似無懈可擊的通信方式，實際上是以犧牲信號穩(wěn)定性為代價的，一旦存在敵方的任何形式的入侵行為，量子通信都將無法實現(xiàn)，而傳統(tǒng)的密碼體系，都是假設敵方可以獲取信息，但是從計算復雜性上讓敵方無法破解。“如果敵手消失了，那么任何密碼技術都是多余的?！睆倪@個意義上說，量子通信可以說是只要有敵方存在就辦不了事，這樣的系統(tǒng)最終只能淪為擺設。

　　鳳凰資訊：現(xiàn)在很多人也質(zhì)疑，例如認為量子通信的安全性是以犧牲穩(wěn)定性為代價的。還有人質(zhì)疑所謂的“量子通信提供了無條件通信安全方式”的說法過于絕對。

　　潘建偉：我歡迎基于科學實驗的嚴肅的質(zhì)疑?，F(xiàn)在對于量子通信的質(zhì)疑有三類，第一類是完全質(zhì)疑量子科學理論。現(xiàn)在量子理論的科學性已經(jīng)建立起來了，盡管我們現(xiàn)在還不知道量子糾纏為什么會發(fā)生，背后的東西是什么。但我們的實驗也驗證了量子糾纏確實存在，所以如果有人對量子糾纏理論有突破，可以發(fā)表，經(jīng)過同行評審，認為是有科學價值。但如果只是自己講，我們不會給任何回應。

　　第二個是干擾問題，這種抗干擾能力跟無線通訊、光纖通訊是一樣的。如果一個人說，我把你的信息攔截了不讓你通信了，你的系統(tǒng)就崩潰了。他當然是可以攔截。但是回過頭來，如果我們在光纖中通過經(jīng)典通信傳輸，那我也是一樣可以攔截你的。這兩種攔截的成本、所需的技術和難易程度完全一樣。所以有些人說量子通信衛(wèi)星的抗干擾能力弱是不對的，我們和經(jīng)典通信是一樣的。

　　“無條件安全”在它的內(nèi)涵里面是合理的，但是我只能說這個通信本身是安全的，不過基于一個假設就是，信息傳遞的這兩個終端自己不要出問題。我們的量子通信只管通信的過程是絕對安全的。但要做到“完美”的信息安全，我認為應該把終端的安全也一起管起來。

　　第三方面，我們項目剛啟動很多人都在問，是不是國外已經(jīng)在做了？我們要鼓勵大家敢做一點別人沒做過的事情，如果一定要別人開始做了之后我們再去做，我們還能成為一個創(chuàng)新的國家嗎？

　　鳳凰資訊：量子衛(wèi)星發(fā)射之后就可以解決棱鏡門事件嗎？

　　潘建偉：我可以保證如果你按照我的這個程序來做，信息傳輸?shù)陌踩詻]有問題。不過有一個前提是，必須保證房間里面是安全的。例如我在我的房間里，你在你的房間里，我們進行信息傳送。而我把傳送的內(nèi)容告訴了我屋里的太太，我太太再告訴別人，那安全性就無法保證，我解決不了這個問題。棱鏡門其實是通過三個方面來進行竊聽，第一個方面，從線路上通過彎曲光纖來偷走未經(jīng)加密的信息。第二方面，通過控制服務器竊取信息。第三個方面是可以在計算機上裝一個木馬，往外發(fā)射信息的時候，我就可以進行復制。如何解決這個問題？首先信息傳輸?shù)倪^程中，我給你加過密了，在服務器上不會被別人偷走。即使被干擾，傳送過去的也是亂碼。這個方法能夠解決前面兩個問題。但如果是在你自己的辦公室里信息就被竊取，這個問題就不是我所能解決的問題了。還有一種辦法可以用來解決第三方面的問題，盡管用來傳送信息的計算機有病毒，那就在信息送出去之前給它加密，只有在外面經(jīng)過我合法授權(quán)的人才能讀到我的信息，這就能解決剛才所說的問題。不過，如果終端自己就泄密了，那就不是我要解決的問題了。

　　面對競爭：三個原因讓我們成為量子衛(wèi)星首發(fā)國家

　　90年代，量子信息在中國尚未得到廣泛的認可，發(fā)展進程十分緩慢。2001年潘建偉開始回國組建量子通信實驗室。2008年，潘建偉團隊整體回到中科大，通過多次科學實驗的基礎上證明被愛因斯坦否定的量子糾纏的存在，并證明在太空與地面之間開展遠距離量子通信的可能。

　　鳳凰資訊：90年代您選擇出國留學出于什么方面的考慮？您在奧地利的導師Zeilinger教授給了您哪些影響？

　　潘建偉：91年我做本科論文的時候，對于量子糾纏背后的原因很苦惱。為什么會有糾纏，為什么即使是遠距離的量子間也能相互影響，而稍微一碰糾纏就消失了。當時國家還沒足夠的錢進行實驗，這也是我選擇出國留學的原因。我在奧地利因斯布魯克林大學讀博士的時候，我的導師Anton Zeilinger是這個領域世界級大師。剛?cè)W地利的時候，導師問我到將來的規(guī)劃，我說我希望將來在中國能有一個像他一樣世界一流的量子光學實驗室。我的老師在科學方法和思維方法上給我很多的幫助。他告訴在科學上要：To be No.1。所以我們在2002年左右的時候就很勇敢地提出能不能放棄地面上的自由空間，用衛(wèi)星來做量子通信。第二是在科學上盡力去爭取第一。

　　還有包括現(xiàn)在我堅持用一些通俗語言進行科普，就是希望告訴群眾，大家的錢科學家們都用來做了哪些事，這些事對我們的生活會帶來哪些改變。這也是我的老師教給我的，當時只要我們有文章發(fā)表，他就會發(fā)一篇新聞通稿告訴公眾我們做了哪些事，這是很有必要的。

　　鳳凰資訊：從奧地利回國開始籌劃量子信息研究實驗室的創(chuàng)建，當時國內(nèi)對于量子信息科學還存在很大爭議，甚至有些人認為這是偽科學。您當時籌備這個項目時遇到過什么困難嗎？

　　潘建偉：量子信息科學的研究中科大是最早的開始的，起初我在中科大的老師張永德只申請到了幾萬塊錢，當時的評審意見是，“量子信息研究這個東西很不靠譜，要使用起來很難”。這個狀態(tài)一直到2000年之后才有所好轉(zhuǎn)，因為那個時候國際上在量子信息科學上得到比較快的發(fā)展，而當時的中國科學界還比較習慣在國外先做起來之后我們再做。

　　鳳凰資訊：美國和歐洲在量子信息科學發(fā)展上一直處于領先地位，但為什么這次是中國首發(fā)量子科學實驗衛(wèi)星？

　　潘建偉：首先解釋為什么不是歐洲類似奧地利這些在量子信息科學上有很好傳統(tǒng)的國家。發(fā)射衛(wèi)星是一個非常復雜的過程，需要一個非常龐大的團隊來做。例如衛(wèi)星平臺、空間光跟瞄、地面大型望遠鏡的接收等等。量子科學實驗衛(wèi)星所需要的技術要精細到什么程度呢？比如要能夠看清楚木星上的汽車牌照。這就需要分辨率非常高的望遠鏡。第二，要保證很弱的光從衛(wèi)星上傳下來我們還能接收得到。第三衛(wèi)星飛得非?？斓臅r候要能夠跟得上。這么一來，我們需要很大的團隊，除了我們團隊之外，有中科院上海技術物理研究所，有中科院光電技術研究所，有中科院上海微小衛(wèi)星工程中心，有南京紫金山天文臺，北京的國家天文臺，中科院上海光學精密機械研究所，中電集團第44研究所等將近十幾個研究所，好幾百人一起來做。

　　為什么不是美國而是中國先做成了這么一件事。一是我們技術上做得比較早，二是管理上的優(yōu)勢，還有就是我們很早就在謀劃發(fā)射衛(wèi)星這件事。在90年代其實全世界在量子信息科學上都處于剛起步的狀態(tài)，這個領域是隨著1996年量子信息實驗科學的興起逐步發(fā)展起來的，我做博士論文的時候就介入這個領域，可以說是這個領域的拓荒者。后來回國進展也比較快，2003年開始，我們有意識地往劍橋、牛津這些大學派遣相關學生去掌握相關技術，最后把做衛(wèi)星量子通信所需要的人才和技術元素都集中起來了，再加上中國科大和各個相關的研究所都屬于科學院，協(xié)調(diào)起來方便得多，因此我們就走到前面去了。