潘建伟说的话兑现几成？他的成果有实际应用的吗？ 第1页

利益相关，做过工程方面的一些东西，现已放弃。

就说量子密钥分发（QKD）吧，行内的人其实都知道，已经判了死刑了，问问国内科大以外做通信的人，还有谁真正对这个抱希望。美国国家安全局（NSA）去年发了一个关于QKD的政策报告，我最后附上。

经过30多年的理论和实验探索，工程界实际上也明白了QKD是怎么一回事，它在概念上很新颖，但是在工程上有巨大的问题，导致其基本没有可能投入实际应用。

一。有安全漏洞。理论上QKD没有漏洞没错，但是工程上要做到这一点必须有严格的单光子源，但实际上根本不可能做到，这导致在器件方面会有安全漏洞，而且这是不可避免的。

二。没法做到真正的量子中继。量子中继分为四个部分：纠缠分发，纠缠交换，纠缠存储，纠缠纯化，潘他们对每一个步骤都做了原理演示，都可以做到，但是组合起来就出问题了。任何支持QKD的首先摸着良心问问自己，你真的做到纯粹的量子中继了吗？做不到，谈什么理论上的没有安全漏洞？

三。QKD不应该叫做量子密钥分发，而应该是量子密钥协商，因为根本不是分发确定的密钥，而是发射端和接收端协商出密钥是什么，因为由于QKD的原理限制，发射端不可能给出确定的密钥，这还导致进一步的后果，就是理论上以QKD这种方式无法通过量子信道传送信息。所以“量子通信”这个名词有巨大的误导性，因为QKD根本不是以量子信道来通信，而只是以量子的方式产生了密钥。加密通信有六大步骤，QKD仅仅解决了其中一个的安全性。

四。竟然有回答说“就算是我知道的小的量子网项目，那也是和经典信息安全充分交融的”，呵呵。我不知道这个融合具体是什么意思。由于量子密钥是发射端和接收端共同协商出来的，而且是随机的，这固然有其安全性，但也导致了和经典方式无法完全兼容，因为QKD必须要有自己专用的物理硬件，如单光子源纠缠源和单光子探测器。

当然，QKD的问题还不止这么多，如通信时间窗口窄、可靠性极差、信道带宽窄等等，所以目前军队已经彻底弃用QKD了，这不是什么秘密，量子卫星也早没有下文了。可惜的是，在创业板，很多无知股民还是被这个概念套牢了，最近有些股民在网上发声，有什么用呢？

要我说，潘他们在Science上做得还是很好的，但工程就是工程，你能发论文远远不代表能应用。实验室的条件极其苛刻，哪怕成功一次也叫做突破，而工程的标准完全不同，特别是军用尤其强调可靠。我们现在对量子粒子的调控手段还是非常初级的，然后就想以此做出大工程？也就是我国对科学家这么宽容了，要知道工程师因为设计或者计算问题导致大工程失败是要负责任的，我知道不止一例。

美国人现在在量子调控方面和我们激烈竞争，NSF大量的经费投入到机器学习和量子调控，但为什么他们没人做QKD？我想NSA的政策报告说得很清楚了，其中有些观点和我上面说的是一个意思。

2020年11月18日，美国国家安全局发表了一篇关于量子密钥分发和量子密码术《Quantum Key Distribution (QKD) and Quantum Cryptography(QC)》的政策报告。

报告中的重要内容如下：

概要

NSA继续评估加密解决方案以确保国家安全系统中数据的传输安全。NSA不建议使用量子密钥分发和量子密码术来确保国家安全系统（NSS）中的数据传输，除非能解决以下这些技术困境。

量子密钥分发的技术困境

1）量子密钥分发只是部分解决方案。

QKD为加密算法生成所需的密钥以保证通信的私密性。如果这个由QKD传输过来的密钥确实来自身份可信的通信方（即经过身份认证的），那么该密钥也可以为对称密码提供通信完整性和身份认证功能。但是QKD本身不能提供通信客户的身份认证。因此，客户身份验证还得需要使用非对称密码或预置的密钥来提供身份验证。更重要的是，通过抗量子密码技术(PQC)可以取代QKD为通信提供保密性服务，而且PQC通常成本较低廉又风险可控。

2）量子密钥分发需要专用设备。

QKD基于物理原则，其安全性基于特定的物理层通信。这要求用户租用专用的光纤连接或物理控制的自由空间发射器。它不能通过软件或网络服务来实现，它也不能轻松地集成到现有的网络设备中。由于QKD是硬件系统，因此它必然缺乏安全补丁和系统升级的灵活性。

3）量子密钥分发增加了基础架构成本和内部风险。

QKD网络经常需要使用“可信任中继”，这会增加安全设施的建设和使用成本，而由此产生的内部威胁带来了严重安全风险。这就注定了在许多实用环境中QKD没有立足之地。

4）确保和验证量子密钥分配的安全性是一个重大的挑战。

QKD系统提供的实际安全性不可能来自物理定律的理论无条件安全性（后者只是数学建模的结果），它更决定于由硬件和工程设计提供的有限的安全性。但是，密码安全对不确定性的容忍度要比大多数物理工程方案小很多个数量级，因此QKD安全性验证很难通过。用于执行QKD的特定硬件会引入漏洞，从而导致对商业QKD系统的一系列广为人知的黑客攻击。

5）量子密钥分发会增加拒绝服务(DoS)的风险。

作为QKD安全的理论基础是对窃听行为的敏感反应，由此可知拒绝服务(DoS)攻击必然是QKD的死穴。

结论

总之，NSA将抗量子加密技术(PQC)视为比量子密钥分发更具成本效益的且易于维护的解决方案。由于所有以上的这些原因，NSA不支持使用QKD或QC来保护通信除非克服了这些限制，否则不会期望对美国国家安全系统(NSS)客户使用的任何QKD或QC安全产品进行认证或批准。

前两天听德国马普所（德国的科学院）的大佬讲他要做个一千万欧的大项目，用冷原子做量子计算机。我说这东西没听过啊，靠谱吗，他说靠谱，其中最重要的双比特门是你们中国科学家潘建伟做的，保真率99.3%，我们只要把单比特控制做好就行了。这是我印象中唯一一次和欧美大佬讨论工作聊到中国科学家的重要进展。

三年前潘建伟的一个PI来波士顿给报告，底下包括诺奖得主在内的大佬们一边听一边记笔记，讲完蜂拥而上问技术问题。

非常搞笑的是总有些读过点书的亲戚跟我说“你也是搞量子的，你知不知道潘是个大忽悠”，解释完了之后还一副“你年轻很多东西你不懂”的嘴脸。我只好回以一个关爱zz的表情。

潘是科大物理学院的教授。物理是一门基础学科，目的是探索自然，优先探索有应用前景的方向是没问题的，但是如果我们对物理学家的要求是现在、马上、百分之百有用，那么我国不仅现在被卡脖子，下一次技术革命还要再卡一遍，世世代代被人家卡脖子。