編者按
【資料圖】
“遇事不決，量子力學。”近年來，“量子”一詞變得神秘莫測而又“神通廣大”，儼然萬物皆可量子。量子力學究竟能夠給人類生活帶來哪些改變？又能為人類科學帶來哪些革命？這亟需量子科技領域專業人士來撥云見日。
中科院院士郭光燦是我國量子科學研究的先行者。他推動了我國量子光學的發展，在量子信息尚處于萌芽期時就率先開展了研究，并培育了隊伍。他在長年的鉆研探索中，還親身致力于量子信息知識科普，并與夸大的不實宣傳作斗爭。在聽到了許多關于量子的奇談怪論之后，郭光燦選擇站出來發聲。
郭光燦
本人20世紀80年代初期開始致力于量子光學研究，90年代初又擴展到剛剛萌芽的量子信息領域。當時，國內學術界對量子信息領域的研究呈現相當冰冷的態度，民眾更是將量子力學視為高懸在學術殿堂之上的圣物，敬而遠之。
近幾年來，隨著量子信息學的飛速發展，加上媒體的大力宣傳，“量子”已成為人們津津樂道的話題。人們甚至將“量子現象”描繪得神秘無比，仿佛世界上所有難以解決的事情都可以歸結到“量子糾纏”上。
特別地，個別學者不實的夸大宣傳，部分媒體的不斷炒作，造成了當前關于“量子世界”形形色色的奇談怪論，引發各界激烈的爭論。
究竟量子力學能為人類提供什么真實有用的技術？當前宣傳的量子現象，哪些是科學的預言，哪些是人們杜撰出來的虛無之物？在學術界朋友的催促下，本人將種種議論匯聚為十個問題，談了談個人的看法，形成了《量子十問》網絡科普文章。后來這些文章在中國物理學會和中國科學院物理研究所主辦的《物理》刊物上陸續刊登，有興趣的可以去讀一讀。
量子信息的誕生標志著人類社會將從經典技術邁向量子技術新時代，俗稱“第二次量子革命”。
在第一次量子革命中，人類基于量子力學原理，研制出計算機、互聯網等，促成人類社會半個世紀的繁榮昌盛。現代的信息技術就是源于量子力學的經典技術。
第二次量子革命將為人類開拓基于量子力學的量子技術。它的性能突破了經典技術的物理極限，將信息技術推進到新的發展階段，必將促使人類社會發生翻天覆地的變化。
但是，量子信息絕不是萬能的。為了避免誤導，我在這里回答兩個有關量子技術常見的、比較令人“震驚”的問題。
郭光燦
第一個問題，利用量子技術，能不能像科幻電影中那樣，將人瞬間傳送到別的星球（或其他任何地方）呢?
這涉及到“全自由度量子隱形傳態”理論，此處不贅述。該問題的答案是，將宏觀物體隱形傳態的想法，不但在技術上面臨無法企及的困難，僅在理論上也有不清楚的地方。更嚴重的是，人不僅是宏觀物體，而且也是活的生物體，其生命、情感等能采用“量子態”來描述嗎？迄今的答案是否定的。
退一步講，即使能實現宏觀物體的隱形傳送（并不能），充其量也只能傳送木乃伊之類無生命的客體，而且量子世界絕不允許超光速地傳送任何信息。想要瞬間將人轉移到別的星球，僅僅是神話而已。
第二個問題，量子密碼真的絕對安全嗎？
凡事無絕對，量子密碼也如此。此前，物理學家提出了若干量子密碼協議（如BB84），并從信息論證明這類協議是絕對安全的，激勵了許多科學家加入“量子密碼”研究行列。
但人們很快發現，任何真實物理體系都無法達到量子密碼協議所需求的理想條件。存在各種各樣的物理漏洞，使研制出來的實際量子密碼系統無法達到“絕對安全”，只能是“相對安全”。
雖然，可以經過努力堵住各種各樣的物理漏洞，甚至提出安全性更強的新的密碼協議（如“設備無關量子密碼協議”等），但終歸無法確保量子密碼物理系統可以做到“絕對”安全。
不過，這種相對安全的量子密碼也是實際可用的。因為只要能驗證真實的量子密碼體系可以抵抗現有所有手段的攻擊，就可以認定這類量子密碼在當下是安全的，可以用于實際。但要指出的是，量子技術時代沒有絕對安全的保密系統，也沒有無堅不摧的破譯手段，信息安全的攻防將進入“量子對抗”新階段。
上面兩個問題也正說明了，量子世界的確神奇而玄妙，但并非萬能。
量子科技不應該因其奇妙而成為一個“怪物筐”，什么奇談怪論都往里面裝。我的建議是，如果你真的對量子科學感興趣，最好去讀一讀有關的科學讀物，不應跟風怪談。
特別是年輕人。量子信息技術是人類社會未來的新技術，因此，為迎接人類社會新時代的到來，有必要在年輕一代中普及量子力學和量子信息學的基本知識——我認為，即使將來不從事量子技術相關的研發，作為新時代的公民，也必須具有量子力學的基本知識。
當然，若有志于從事量子信息技術的研究，還必須進一步修習量子力學和量子信息學的有關課程。
本文節選自郭光燦院士新書《顛覆——迎接第二次量子革命》，經本人授權、審閱后發布。（《中國科學報》記者趙廣立綜合整理）
