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潘建偉為觀眾朗讀了自己最愛的《愛因斯坦文集》中的《我的世界觀》一文：“我從來不把安逸和享樂，看作是生活目的本身……照亮我的道路，并且不斷給我新的勇氣，去愉快地正視生活的理想，是善、美和真。”

人類究竟能否設計一個自己都破解不了的密碼？

金融界網站5月18日訊 2018年5月18 -19日，第二十一屆科博會主題報告會暨中國科技創新論壇，在全國政協禮堂召開，本屆論壇主題是“引領高精尖產業發展，推動科技創新中心建設”。中國科學院院士、中國科技大學常務副校長、著名物理學家潘建偉出席本屆論壇并發表主旨演講。

中國科學院院士、中國科技大學常務副校長、著名物理學家潘建偉

潘建偉指出，從歷史上看，人類自己設計的密碼都被自己破解掉了，那人類究竟能否設計一個自己都破解不了的密碼？在追求問的過程中，他在科研路上取得了一個又一個的突破。

以下為演講全文：

潘建偉：

尊敬的施羅德先生，尊敬的路院長，尊敬的孔翰寧先生，徐冠華部長，非常高興大家在這里給大家做分享，因為我在德國留學多年，所以對這個論壇非常高興，今天在座的這個嘉賓都是中國人，所以我把我的這個報告英文做，但是用中文來講。

考古學家發現，我們以前有李昂特人（音）在歐洲，其實要比我們的祖先更加的強大以及大腦要強，為什么在最后的這個競爭當中，homo在最后的這個演化過程當中，他牲畜最后成為我們的祖先，考出學告訴我們一個主要的這個原因，一個偶然的原因發明語言和符號，利用這個語言和符號，我們就可以形成非常有效的團體，通過信息的交互，我們就可以共同對抗自然災難，在人類進化的過程中，信息的交互是非常重要的。一個重要的話題就是隱私的保護，只有隱私的保護我們才能進行思考，有一種自由可以進行思考，也會成為我們源源不斷的創新和社會進步的這樣的一個源泉，從古到今，我們從前是飛鴿傳書，到后來有電話，到后來有計算機、互聯網，整個進化的過程中讓我們信息的交互變得更加的有效。

所以從某種意義來講這種信息的交互，一直會跟我們的人類的進化和社會的進步是聯系在一起的，我們經常會問兩個比較問題，怎么讓我們信息交互變得有效，怎么有效保護我們個人隱私或者互聯網的安全，在信息科學里面，它的答案是叫增加計算的能力，和進行信息安全的保護。

其實為了實現信息安全的保護，這是一個從古至今的話題，早在公元前7世紀斯巴達人就知道用加密棒來加密他們的信息，那么只有有加密棒的人才可以把信息讀出來，我們把布袋烙在這個加密棒上可以讀出來，但是其它人讀出來就亂碼，到公元前50年左右羅馬凱撒大帝又發明一個另外的一個算法，同樣也被破掉，而阿拉伯學家告訴我們可以來分析和破密，比如說英文里大家看到A出現的頻率大概8％左右，B出現1％點幾，通過你得到一封信，盡管這個字符是亂的，但是可以通過這個頻率就可以知道哪個字符是哪個字符，所以任何一種依賴運算加密的方法都可以算出來的，比如說二戰時間德軍用的，也都被破解了，還有1024位，也都被破解了，這樣一來我們就開始懷疑了，我們人類的這個智慧到底能不能構建一個加密手段，以至于我們人類都破不掉，歷史經驗告訴我們搞一個密碼都會破掉，除此之外大家在討論AI，我們的這個計算能力是有線的，大家可能都沒有辦法完成，但是主要的限制就是來自于摩爾定律，大概會在不久將來會終結，摩爾定律告訴我們晶體管的這個密度每18個月就可以算一下，大概不到10年左右的這個時間就會到原子尺度，我們0和1的這個邏輯的值就很難被精確的定義了。

所以非常有意思的是，得益于很多德國的科學家，像愛因斯坦，還有海森堡，量子力學經過100年的發展以后，它已經能夠給我們提供一種手段，解決我們所遇到的問題。

這個量子的概念非常簡單，兩只貓處于活活加死死的這個狀態，看其中一只貓處于活的這個狀態另外一只貓在非常短的時間里，也會到活的狀態，它的實現非常簡單，我們說可以舉一束光，光里面的小小的例子就是叫做photon，就可以加載一個比特，如果有兩個光子的話，就可以用極化狀態，處理下面常態里的某一個，哪怕相聚比較長遠也可以到這種詭異的舉動，所以愛因斯坦寫了一個論文，它認為這個是錯的，但是到后來另外一個科學家說，實驗室檢驗一下，到底是否存在這樣的現象，這個現象沒有做完，都證實了量子是對的，但是沒有達到最后的結論，還有一些漏洞，主要的兩個漏洞，一個是叫做儀器會欺騙我們，因為這兩只貓相距遙遠的時候我們測量它，因為都存在了，所以他們會作弊，還有一種說法，在測量被人看到之前，可能一直都是沒有真正完成的。只有人去看的時候，這個測量才完成，這樣很難滿足愛因斯坦最早提出的要求。

盡管這個證明到目前為止，還沒有最后有結論，但是在這個過程當中呢，我們發現起來一種技術，就叫做量子相關控制，它可以給我們提供一種就是量子通訊手段，可以提供一種無條件安全的這么一種通訊方式，那么利用我們的量子疊加和量產糾纏可以提供一種非常快的量子計算的一種手段，那么這就可以解決前面所提到的問題。

時間的關系我就簡要的介紹一下，量子通訊，量子通訊比如說我們的電燈泡里面，能夠抓抓很多一個個單光子的話加以編碼編上信息送出去，這樣我就可以產生一種無條件安全的密鑰分發，那么如果說中間有個人在竊聽的話，它是可以被發現的，所以以這樣的方式，我是一實現一種原理上無條件安全的密鑰分發。

另外一個非常有意思的，是量子計算緊密相關的，有點像我們神話故事里面的，孫悟空的筋斗云，就是利用這種糾纏的幫助，我們可以把一個客體的狀態送一個地方送到一個遙遠的地方，但是沒有把粒子本身給送過去，用這個手段構建量子計算機，有了這個概念之后，1992年IBM公司的幾位學者大概32厘米，證明了這個量子密鑰分發，到2005年的時候，這個已經被歐洲、美國以及中國的學者拓展到100多厘米，這個試驗有各種各樣的漏洞，一個是單光子很難準備，探測器也有漏洞，嚴重限制我們的應用，這幾個問題，到了就是說2005年，和2010年左右呢，才得以解決，那么有了問題解決之后，就是我們能夠實現現實條件下的安全的量子密鑰分發，那么這當時就在科學院的支持下，當時我們的路院長也在，從小網開始建，到2012年的時候，其實在北京呢，已經在某些部門投入使用了。

這樣一來城市里非常好，那么要做得更遠怎么辦，因為量子的信號，它非常不幸的是不能被放大的，哪怕這個信號分多很多很多，我們在03、04年開始做一些工作，到07年就試試看，外部沒有損耗，我們發現80％的信號可以到達地球，垂直大氣只有水平大氣的10公里左右，所以從04年開始我們就經過將近10年的努力摸索，這個光到底能不能穿過大氣層，05年的試驗是可以的，后來我們拿衛星來做，到底能不能跟地面很好的對接上，我們在青海湖的實驗證明，確實可以對接上的。

經過將近10年的努力之后，我們就發展好這樣一個技術了，我們可以用低軌衛星進行這個量子通訊，在這個地方我們發展了高精度的就叫所謂的APT技術，然后呢，天上的光到地上我們也知道什么時候到達，那這里面所發展技術，有一個非常好的東西，就叫做非常高的能量的分辨率，如果這個時候，我在月球上點燃一個火柴在這個地方我們裝置原則上可以看到月球上有人點亮火柴了，在2016年在中科院的支持下，發射了收客量子衛星，是由古時候科學家和哲學家命名的。

做完之后發現效果非常好，比如說我們衛星飛過北京，飛過烏魯木齊的時候，我們可以每秒鐘大概產生1000個密鑰，我們最近的結果得到大幅度的提高，已經可以送10萬個，基本上可以滿足遠距離的機密信息實時傳輸的需要，從去年到今年我們又把這個東西提高兩個數量級。

除此之外我們在基礎研究方面，做一些事情，檢驗這個愛因斯坦的遙遠地點之間的詭異的互動，我們發現在1200公里的時候這種詭異互動還是存在的。從更加長遠的觀點來講我們將檢驗一下，建立量子互聯網，能不能實現遠距離的量子引擎傳輸，那么我們去年的試驗也表明這個結果非常好的。

在這個基礎之上我們今年跟我們歐洲同事合作，已經實現了，北京到烏魯木齊到維也納的這樣的一個密鑰的分發，而且可以用來實時的視頻傳輸，目前我們也跟我們就是德國的同事，還有意大利的同事，還有非洲的，還有南美的，俄羅斯、新加坡的同事在合作用我們的衛星嘗試，能不能把我們的信號送到地面上許許多多的地面上。

長遠來講我們希望通過10年到15年的努力，星群和地面光纖網絡連接，做一個量子網絡，保障我們互聯網的安全性。

除此之外我們這個技術可以提供一個非常好的探索宇宙的望遠鏡，什么意思，如果說我們能夠把糾纏分發和量子引擎傳輸結合在一起，從原則來講我們技術可以允許我們構建一個尺寸跟地球半徑直徑一樣的，這么大的望遠鏡，哪怕有一輛汽車或者說汽車的牌照，是在這個軌道上伏著的，這個汽車的牌照我是可以非常清晰的看到的。

所以這樣的話，它提供一種非常好的探索宇宙的方法和未來。

除此之外我們的手段可以用于GPS的，非常精確時間的信息傳輸，這在未來的導航里是非常有用的，我剛才講到對物理學家來說有一個非常遠的希望，實現妙級的這個分發，由我們人來完成，愛因斯坦，將近80多年之前提出來的，量子力學非定性的檢驗，那么這個東西我們希望能夠通過10到20年的努力，來完成這樣一個結果，最近我們已經在地面上開展一些原理性的試驗了，我們發現地球和月亮之間的損耗大概100個DB左右，我們已經達到103個DB，我們的實驗室是可以做的。

目前我們跟全世界十幾個實驗室合作，有10萬多人參加做了一個試驗，我們發現我們用人類的這個選擇，也是可以來挑戰愛因斯坦的這個非定型的，所以我們希望沿著這個路走下去，一方面做基礎研究，同時推動新的技術的發展，謝謝大家！

來源：人民網