頭一陣子，我簡單介紹了圍繞量子通訊所發(fā)生的一些爭議《量子通訊爭議，都在爭些什么？》，隨后網(wǎng)上相繼又出現(xiàn)幾篇文章，頗為熱鬧了一陣。然而，關(guān)于量子通訊的爭議雖然很熱鬧，經(jīng)典派有經(jīng)典派的誤區(qū)，量子派有量子派的罩門，但是雙方都講不到點子上，讓人看了著急。

先簡單總結(jié)一下。爭議雙方（經(jīng)典派和量子派）對保密通訊有兩種看法：經(jīng)典派采用的是數(shù)學(xué)方法，賭的是你隨便聽，反正你解不了密；量子派采用物理方法，賭的是只要你偷聽，我就能知道。

關(guān)于量子通訊的爭論，在網(wǎng)上雙方不相上下，而現(xiàn)實中經(jīng)典派并沒有占得上風(fēng)，有以下幾個因素。

戰(zhàn)略方面

從戰(zhàn)略上講，經(jīng)典派托大了，沒有一個重量級的人物出來站臺。量子派有潘建偉院士，肯定可以鎮(zhèn)得住場子的。雖然也有幾位院士發(fā)出不同的聲音，但他們是量子物理學(xué)方面的院士，討論的是量子通訊的具體細節(jié)，反對的是工程方面的迅速鋪開，很難歸到經(jīng)典派的陣營里。經(jīng)典派沒有大佬站臺，原因無外乎幾種：經(jīng)典派一盤散沙、沒有大佬；經(jīng)典派有大佬，但是大佬認為量子派說的對；經(jīng)典派的大佬認為量子派說的不對，但是自己又吃不準，所以不好親自出場——萬一看走眼了，太丟臉。

唯一值得討論的情況就是，經(jīng)典派的大佬拿不準情況，所以不好站臺——從全局上看，表現(xiàn)出了經(jīng)典派沒有大佬站臺。

戰(zhàn)術(shù)方面

從戰(zhàn)術(shù)上講，經(jīng)典派自大了，甚至沒有一個人愿意想清楚量子派到底在說什么。如果說大佬們太忙，沒時間想這些細節(jié)，那么沖鋒在前的反對者，總應(yīng)該先搞清楚問題再上陣吧。但是，好像也沒有。

經(jīng)典派不承認量子派在技術(shù)上確實有個好處：能夠發(fā)現(xiàn)有人偷聽。他們總是堅持說，我不怕偷聽，你愛聽不聽，反正你聽不懂。無論經(jīng)典派還是量子派，最終目的都是為使用者提供保密服務(wù)，哪個重要哪個不重要，最終還是由使用者決定。使用者為什么不能認為“發(fā)現(xiàn)偷聽”很重要呢？我們無法替使用者做決定。

經(jīng)典派似乎認為，量子派只能使用量子方法，不能撈過界。他們說應(yīng)該將量子密碼納入到完整的信息安全體系內(nèi)，意思像是說，量子派永遠只能用量子方法，“絕對不許”用經(jīng)典方法。但是保密的目的是保密，只要能夠達到這個目的，可以“無所不用其極”了。李紅雨舉了一個例子（查閱李紅雨文章，請戳本文左下角“閱讀原文”），128位的密碼，通過理想的加密算法，能夠等效于2128位“異或加密”的密鑰長度，似乎是說經(jīng)典派遠遠強于量子派了。但是，量子派說用量子通訊可以安全地傳送這128個密碼，誰要是偷聽我肯定能發(fā)現(xiàn)，量子派卻沒有說一定要用這128個密碼只做一次一密?？梢宰鲆淮我幻?，和只做一次一密，還是有差別的。當有了這128個密碼，當然也可以用經(jīng)典方法繼續(xù)操作——為什么限制我？

最近爭議重啟的一個主要原因是金賢敏的工作，有人說他的工作表明量子派聲稱的“絕對安全性”有漏洞，金賢敏說他的工作是支持量子派的，而經(jīng)典派卻不這么認為。認為自己對某件事情的看法比具體做那件事的人更正確，也是自大的一種表現(xiàn)吧。

其他破綻

以上3個例子有些籠統(tǒng)，經(jīng)典派可能會認為自己被曲解了，那么再舉幾個具體的例子，說明經(jīng)典派沒有搞清楚量子派做的是什么。

以金賢敏的工作為例，加個光隔離器就可以避免這種攻擊，而李紅雨提出了兩個反制手段，簡單說就是“消除光隔離器內(nèi)部的磁場”。一個方法是高溫消磁，另一個方法是設(shè)法抵消永磁鐵的磁場。而這方法并不現(xiàn)實，永磁體是幾厘米大小的磁環(huán)，光從環(huán)的孔洞中通過，外來的激光無法接觸到這個磁體，當然不可能加熱它，更無法產(chǎn)生磁場抵消它。難道說，他可以去發(fā)送信息的屋里，用電吹風(fēng)把這個永磁體干掉？

再說說利用“非線性晶體下自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換攻擊”。李紅雨認為，因為某些非線性晶體可以把入射光子劈裂為兩個光子，而且這兩個光子的偏振與入射光子的偏振是絕對相關(guān)的，這樣就可以確定入射光子的偏振；他還進一步認為：“看來不可克隆原理終究沒有成為BB84協(xié)議宣稱的金鐘罩鐵布衫。”其實，這種自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換過程能夠發(fā)生的一個基本要求就是，入射光子的偏振必須滿足某個特定的條件——量子通訊能夠檢測到偷聽者，就是因為這種條件并不是時時都能夠滿足的。

相關(guān)物理知識

光是電磁波，電磁場在垂直于光的傳播方向交替振動（“電生磁、磁生電”），所以光有偏振性。這種偏振性可以用“偏振片”檢驗。我們看3D電影時，都要戴一副眼鏡，這副眼鏡就是由兩個不同的偏振片構(gòu)成：一個（如左眼的鏡片）讓垂直偏振的光通過，另一個（右眼的鏡片）讓水平偏振的光通過。兩個不同的投影機，分別用垂直偏振和水平偏振的光，把略為不同的兩個影像投射在電影屏幕上。如果不戴立體眼鏡，每個眼睛都能看到這兩個影像，所以就會覺得有些模模糊糊的；戴了立體眼鏡，左眼和右眼看到的就是略有不同的影像，大腦自動把它們加工成立體影像了。說得再詳細一些。偏振片檢測光的偏振性，因為它有一個特殊的方向：當光的偏振方向與這個方向相同時（0度）就可以透射過去；當光的偏振與這個方向垂直時（90度），光就透不過去；當光的偏振既不垂直也不平行于這個特殊方向時，就只有一部分光可以透過，如光的偏振方向與這個方向呈45度時，有一半光可以透過去。單光子通訊的BB84協(xié)議利用的就是光的偏振性，再加上單光子特性，一個光子是不能分成兩個的。一個45度偏振的光子照射在0度放置的偏振片上，有一半的幾率透過，一半的幾率透不過去——但絕對不會一分為二的。

張三和李四通訊，每次發(fā)射一個特定偏振的單光子，其偏振分為兩類：一類是0度或90度偏振的，另一類是45度或135度偏振的。為了確定收到的單光子的偏振種類，李四必須適當安放偏振片的方向：如果0度放置，就可以完全確定光子偏振是0度還是90；如果45度放置，就可以完全確定光子偏振是45度還是135度。但是，對于0度放置的偏振片，45度和135度的偏振光子是無法區(qū)分的，只會誤認為是0度或者90度；而45度放置的偏振片無法區(qū)分0度和90度的偏振光子，只會誤認為是45度或者135度。

接下來，張三隨機地發(fā)送第一類或者第二類的偏振光子，李四隨機地安置檢測偏振的構(gòu)型。李四的構(gòu)型跟張三匹配了，就會確定地得到光子的偏振類型，如果不匹配，得到的光子偏振類型就是錯誤的。張三和李四傳送了一些光子以后，就用大喇叭告訴對方，我的每個光子是哪一類的偏振，李四挑出那些與張三傳送類型匹配的測量構(gòu)型（有一半的幾率），就能得到正確的偏振構(gòu)型了——這就是量子密碼傳送。

王麻子想偷聽，只能像李四一樣瞎猜一個構(gòu)型，然后截取張三發(fā)來的光子，測量其偏振構(gòu)型，還要再發(fā)一個光子給李四，這個光子的偏振只能是王麻子自己測到的那個偏振類型（否則就白測了）。因為王麻子是瞎猜的構(gòu)型，所以每次都有一半的幾率猜錯，這種錯誤就會反映在李四的測量上，李四也就知道有人在偷聽了。

具體用數(shù)字說明一下。李四接到了1000個光子，又聽到張三在大喇叭里喊的消息，找出那500次是與張三匹配的測量構(gòu)型，如果測量的結(jié)果與張三500次都一樣，就說明沒有人在偷聽：如果王麻子偷聽的話，就會使得李四的結(jié)果有125次與張三的不一樣（500的一半是250，250的一半是125），張三和李四就知道有人偷聽了。

這是一個簡單的協(xié)議（真實協(xié)議比這個稍微復(fù)雜一些，因為要考慮統(tǒng)計漲落和環(huán)境噪聲等因素）。張三和李四傳遞信息，王麻子只能干瞪眼：他要么不干預(yù)，否則就會被發(fā)現(xiàn)。

但是，經(jīng)典派似乎不承認這一點，總是認為有方法反制。例如金賢敏此次的“注入攻擊”，或者以前的“探測器致盲攻擊”。其實這些手段都需要有很強的光進入張三或李四的控制范圍內(nèi)，很容易被檢測到。至于說李紅雨提到的“非線性晶體下自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換攻擊”，以及其他人說的“激光器就能大量復(fù)制光子”，都是違反了基本物理機制，望文生義導(dǎo)致的誤解。他們對誘騙態(tài)協(xié)議的質(zhì)疑，也是同樣的望文生義。有些經(jīng)典派走得更遠，認為“量子不可克隆原理”不成立，其實就是反對整個量子力學(xué)的基礎(chǔ)，這種精神狀態(tài)恐怕不僅僅是用自大就可以描述的了。

上面選用的來自于李紅雨文章的例子，頗能代表經(jīng)典派的看法。不幸的是，他們描述的量子通訊的技術(shù)細節(jié)，完全是牛唇不對馬嘴。甚至讓人懷疑，這些反對者會不會是量子派的“托兒”？持這種觀點反對量子通訊的，基本上算是“民科”，這樣反對的人越多，量子派就越高興——他們偷笑還來不及呢，哪里會出來反對？

簡而言之，在目前的量子通訊爭議里，經(jīng)典派在戰(zhàn)略上太托大，在戰(zhàn)術(shù)上太自大，他們落在下風(fēng)當然也就不出意料了。