量子态不可克隆定理不成立的证明—— 量子通讯无条件保密的物理学基础不存在

2018-03-20 梅晓春 李小坚 梅晓春原创物理


    中国科技新闻网2018年3月20日发表福州原创物理研究所所长梅晓春和北方工业大学自动化系李小坚教授的文章,题目是《量子态不可克隆定理不成立的证明 —— 量子通讯无条件保密的物理学基础不存在》和《量子通讯的绝对保密性不存在— BB84协议完全可以用经典光学理论描述与量子力学无关 》。中国现在所热捧的神乎其神的量子通讯技术,号称具有绝对保密性,而我们从物理学基本原理上对此予以否定。

第一篇的题目是《量子态不可克隆定理不存在的证明》, 该文证明量子通讯无条件保密的物理学基础不存在。

量子态不可克隆定理不成立的证明_中国科技新闻网 http://www.zgkjxww.com/zjpl/1521426487.html

第二篇的题目是《量子通讯的绝对保密性不存在— BB84协议完全可以用经典光学理论描述与量子力学无关 —》。

量子通讯的绝对保密性不存在_中国科技新闻网 http://www.zgkjxww.com/zjpl/1521440679.html

按照潘建伟等人的说法,量子通信具有绝对的保密性,其物理学基础是“量子态不可克隆定理”。梅晓春和李小坚仔细考察了该定理的证明,发现存在许多问题,以至于这个定理是根本不成立的。

梅晓春和李小坚指出,该定理证明的是,每台量子克隆机一定能够克隆某个量子态和它的正交态,但不能克隆与这个态不正交的量子态。因此该定理实际上应当称为“非正交量子态不可克隆”,而不是“量子态不可克隆”!通俗地说,该定理证明量子克隆机具有选择性,通用的量子克隆机不存在。

比如对于水平偏振和45度偏振的光子,“量子态不可克隆定理”认为不能用同一台光子克隆机克隆这两类光子,但可以用两台不同的克隆机克隆它们。

事实上,所谓的非正交态本身是一个相对的概念,它是相对其它量子态而言的。比如向东的方向矢量与向北的方向矢量是正交的,但如果只有一个矢量,就无所谓正交不正交。如果只有一个量子态,不存在正交或不正交的问题,那么这个量子态能不能被克隆呢?Wootters和其后的物理学家都没有讨论这个问题,只要考虑这个问题,“量子态不可克隆定理”就被完全颠覆。

考虑到量子力学波函数的完备性,非正交态可以按厄密算符的本征态展开,梅晓春和李小坚进一步证明,对于任意的本征态数大于2的量子叠加态系统,可以有无穷多的方式,使量子克隆算符满足可克隆的条件。因此“通用量子态克隆机”仍然存在,“量子态不可克隆定理”不成立。

在物理学实验方面,大量事实表明,微观粒子的单态和非正交态都是可以克隆的。在量子力学中,量子态的制备已经使一门很成熟的学科。用激光器克隆水平偏振和45度偏振的光是轻而易举的事,谁说不能克隆?一台连续光谱激光器不但可以克隆某个单光子,而且可以大量克隆各种光子。事实上,在量子通讯的实际操作过程中,每次输入和输出的都是光子的单个偏振态,而不是叠加态,它们都是可以克隆的。

因此本文的结论是,“量子态不可克隆定理”是一个概念含糊、矛盾重重、完全错误的命题。建立在这种理论的基础上,量子通讯的所谓的绝对保密性是根本不存在的。详细论证请见附件。

附件:

20180320182536

20180320182637

20180320182638

20180320182739

20180320182740

20180320182741

20180320182742

20180320182743

20180320182744

20180320182745

20180320182746

20180320182748

量子态不可克隆定理不成立的证明—— 量子通讯无条件保密的物理学基础不存在 ——  https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI5OTE2Mzk0Ng==&mid=2649501073&idx=1&sn=4f36c4dc0c3ecc618689dc414a1394b8&chksm=f48245d4c3f5ccc268d98d84874627986262b11122eca4c052c81c069590de784b15db863d61&mpshare=1&scene=1&srcid=0320oAPvdepYzb556pqSvUx3#rd

长按二维码,进入梅晓春原创物理公众号

发表评论

电子邮件地址不会被公开。