應對量子科技炒作 美國五角大樓出招

應對量子科技炒作 美國五角大樓出招

                                                            作者：徐令予

 

12月10日，最新一期美國國防雜誌上發表了一篇專文：《五角大樓試圖應對量子科技的炒作》。今年9月，國會授權的由兩黨組成的國防未來技術研討特別工作組發布了一份終結報告，國防雜誌上的這篇文章是對該份報告中有關量子科技方麵的解讀，文章也直接引述了美國五角大樓和國家安全局一些高階層官員的原話，因此該文的觀點具有很高的權威性。

量子信息科技主要包括三個部分：量子傳感技術、量子計算機和量子通信。“五角大樓試圖應對量子科技的炒作》一文對上述三個部分明確地表達了以下的態度：

• 在短期內，量子信息技術的主要應用是原子鍾和量子傳感器；
• 預計短期內，量子計算機不會對軍事任務產生影響；
• 近期在有關國家安全的運營網絡中使用量子通信是不現實的。

我把文章中有關以上三個結論的敍述部分別翻譯後列於下麵。

 

【1】量子傳感技術

美國國防部研究與工程辦公室的量子科學首席總監保羅·洛帕塔（Paul Lopata）在采訪中說：“在短期內，量子信息技術的主要應用是原子鍾和量子傳感器。”高精度的原子鍾和基於量子技術的傳感器有助於精確的導航和計時，這對軍事任務至關重要。

將來，美國部隊可能需要在GPS被幹涉的的環境中行動，五角大樓官方正在尋找衛星導航的替代方案。 

羅帕塔指出，軍方在執行各種不同的任務時依靠高質量的傳感器。 

他說：“已經取得的巨大進步表明量子傳感器具有可觀的潛力。”研究和開發正在進入原型機的初試階段，軍方希望盡快部署這種新技術。 

 

羅帕塔還說：“對於原子鍾和量子傳感器，目前最大的挑戰是開發所需的原型機和獲得相關的製造技術。”他們有時需要新的激光器或對現有激光器進行小型化、新的光學係統、新的真空係統以及其它器件。”真正的技術挑戰是減小尺寸並提高可靠性……以便部署這些係統。” 

美國國防高級研究計劃局(DARPA)已經開發了一種芯片級原子鍾，該原子鍾比信用卡小，並且消耗功率比LED燈泡少。據說它的授時精確度非常之高，一百萬年的時間誤差才一秒鍾。

 

【2】量子計算機

但是，（量子計算機）技術的應用存在巨大障礙。 

“計算機科學界對這些新的量子計算機充滿了興奮，在學術界和工業界對於製造量子計算機的小型原型裝置也充滿了興奮。” 洛帕塔說，“但是關鍵的挑戰之一是理解如何利用它們，在眾多計算任務中找到首個可以得益於量子計算機的任務。”

他補充說：“預計短期內（量子計算機）不會對軍事任務產生影響。”

 

【3】量子通信

但是，政府專家認為（量子通信）這項技術還不成熟。 

美國國家安全局（NSA）一直在進行量子密鑰分發和量子密碼學的評估。 

國家安全局在十月份的新聞稿中宣布：“盡管它（量子通信）具有極大的理論價值，並且也有許多公開的展示，但它存在許多局限性，也麵臨實施的技術挑戰，因此近期在有關國家安全的運營網絡中使用量子通信是不現實的。”

羅帕塔認為，需要通過大量的基礎研究來更好地理解量子通信係統的各個基本組成部分以及它的應用。

 

《五角大樓試圖應對量子科技的炒作》的原文的鏈接放在注釋[1]。

 

事實上，美國軍方和情報機構否定量子通信的實用價值這不是第一次，根本算不上什麽新聞了，對量子通信技術的立場美國與英國、法國的情報安全部門基本上是一致的，各國政府的文件和白皮書可以作證[2]。量子通信搞了二三十年，至今被所有西方國家的軍隊、情報和其它要害部門拒絕使用，這對量子通信的打擊是致命的。

目前所有量子通信工程其實隻是利用量子力學原理作密鑰分發QKD，這是一種密鑰分發的硬件技術，相對於傳統密鑰分發的軟件技術，QKD設備價格昂貴並且極難升級維護。QKD如果不能在高端安全場景中找到自己的位置，那麽它在民用市場上就更沒有立足之地，因為QKD的性價比實在太差了。由此可知，量子通信不會有任何實用價值。這就像一種比魚翅海參還要昂貴的食材如果被高擋餐館拒之門外，它絕對不可能在盒飯市場上找到出路的。

工程的必要性和可行性是工程存亡的生命線，既缺必要性又無可行性的量子通信工程何去何從其實已經沒有懸念，有關詳情可參閱《量子通信》專欄中的係列文章。

盡管量子通信在西方的軍方和情報安全領域遭遇了滑鐵盧，但是在學術和某些產業界的折騰並沒有完全消停，這其實在西方社會亦屬正常。產業發展本是市場說了算，“你行你上，不行靠邊。”西方政府在產業政策上基本上釆取放任的態度。所以在西方媒體上對量子通信的吹捧和質疑一定會長期共存。

但是我們的一些媒體對於量子通信在西方發展的真實現狀缺乏深刻的洞察能力，錯把西方社會中的一些噪聲雜音放大後傳回中國，讓人們誤以為西方國家正在量子通信領域全力以赴地追趕中國，這種選擇性報道十分愚蠢可笑。

俗話說，外行看熱鬧、內行看門道。媒體的炒作渲染對專業部門的影響畢竟有限，其實量子通信在中國要害部門的處境與西方並無本質上區別，隻是中國相關部門行事低調謹慎，不想把問題公開點出來而已。

我這裏有文字為證，讓我們看看科大國盾量子自己是如何說的[3]：“傳統密碼產品已持續、廣泛地應用於社會的方方麵麵，客戶對傳統密碼消費習慣難以在短期內改變。 其次，公司產品在有資質嚴格要求的高安全性需求領域，尚需在密碼管理相關部門監督指導下，進行測評和認證才能進入，相關標準仍在研究製定中。第三，公司產品價格相對較高，民商用領域對價格敏感。”

也許是職業習慣使然，量子通信產業化的領路人就是喜歡“糾纏”和“測不準”。上麵這段話扭扭捏捏、吞吞吐吐，與其說是在認錯不如說是找借口推脫。

“公司產品在有資質嚴格要求的高安全性需求領域，尚需在密碼管理相關部門監督指導下，進行測評和認證才能進入，相關標準仍在研究製定中。”這裏無意中露出了馬腳，原來高大上的“量子通信”竟然在高安全性領域連入門的資格都沒有！“量子通信”不是無條件絕對安全的嗎？折騰了那麽多年竟然混成這個地步，這讓“量粉”們情何以堪！

“客戶對傳統密碼消費習慣難以在短期內改變”？這分明是在責怪客戶，給了你們如此美好的量子通信你們竟然不識抬舉、無動於衷？我倒有些呐悶了，數碼相機出來後，習慣膠卷相機的用戶是這樣的嗎？大哥大電話出來後，使用有線座機的用戶也是這樣的嗎？為什麽同樣的一群人，對數碼相機、智能手機趨之若騖，卻偏偏對“量子通信”冷若冰霜？客戶憑什麽非要改變消費習慣去適應偽劣產品？憑產品頭上有“量子”的光環嗎？真是笑話！

2020年1月1日起施行的國家密碼法對於密碼技術的健康發展是完全必要的，是非常及時的。密碼法規定：密碼分為核心密碼、普通密碼和商用密碼。核心密碼、普通密碼用於保護國家秘密信息，商用密碼用於保護不屬於國家秘密的信息。國家對密碼實行分類管理。這部密碼法高屋建瓴，它一舉掃清了密碼領域的霧霾，為密碼技術的進步指明了方向。

用密碼法對照，量子通信工程(QKD)立即顯出了原形。QKD的安全性不可控，使用極不方便，性價比又太低，所以QKD根本不可能成為合格的商用密碼。而QKD使用的“可信中繼站”存在嚴重的安全隱患，技術上還處於初級摸索階段，而且這種硬件方案在實施時需要太多的設計、生產和維護人員參與，這會給國家密碼機構的管理帶來意想不到的麻煩，所以QKD注定沒有資格成為國家核心密碼、普通密碼的成員。

QKD向上沒有資格成為國家的核心密碼、普通密碼，向下又沒有能力參與商用密碼的市場競爭，QKD就是不上不下的半吊子技術。但是這些年來，量子通信工程一直在打擦邊球，依仗政府的全額撥款做著所謂的商用化產業化的工程項目。京滬量子通信幹線開通已經三年有餘，想收回投資的錢隻能做夢了，更慘的是至今連項目的日常維護費用都支付不了。這場密碼界的鬧劇到了該收場的時候了，“今日歡呼密碼法，隻緣妖霧不重來。”

 

參考資料

[1] Pentagon Trying to Manage Quantum Science Hype

https://www.nationaldefensemagazine.org/articles/2020/12/10/pentagon-trying-to-manage-quantum-science-hype

[2] 量子通信批評專欄導讀的第四部分：西方國家對量子通信工程的態度

https://zhuanlan.zhihu.com/p/268369477

[3]【容誠會計師事務所(特殊普通合夥)關於科大國盾量子技術股份有限公司首次公開發行股票並在科創板上市的財務報表及審計報告】

http://data.eastmoney.com/notices/detail/688027/AN201911041370321226.html