量子通訊和量子計算機是基于什么原理？是科學(xué)突破還是驚天騙局？量子通信和量子計算是基于量子力學(xué)原理的。量子力學(xué)是現(xiàn)代物理學(xué)最重要的理論基礎(chǔ)。沒有相對論，相對論只能排在第二位。量子力學(xué)誕生于20世紀20年

量子通訊和量子計算機是基于什么原理？是科學(xué)突破還是驚天騙局？

量子通信和量子計算是基于量子力學(xué)原理的。量子力學(xué)是現(xiàn)代物理學(xué)最重要的理論基礎(chǔ)。沒有相對論，相對論只能排在第二位。量子力學(xué)誕生于20世紀20年代，歷經(jīng)近百年的發(fā)展，深刻影響了人類文明的進程。它除了徹底改變了物理學(xué)之外，還在技術(shù)上滲透到了人類生活的方方面面。半導(dǎo)體集成電路、激光器、磁存儲介質(zhì)等，是在量子力學(xué)理論基礎(chǔ)上發(fā)明的，是信息革命的源頭，是當今計算機、手機、互聯(lián)網(wǎng)得以應(yīng)用的根本原因。

如果量子力學(xué)在第一次信息革命中的角色仍然是幕后的大老板，那么量子通信和量子計算機就相當于把這個老板帶到了前臺，開啟了第二次信息革命。網(wǎng)上有一群人說“駭人聽聞的騙局”，其實是因為對現(xiàn)代物理學(xué)的無知。沒有常識的人太多了。正如有些人仍然認為阿波羅登月是一種欺騙一樣，也有人認為生物進化是一種欺騙。更有甚者，一群人認為地球既是一個騙局，也是一個騙局。他們創(chuàng)造了一個奇妙的“地球理論學(xué)會”。

最后，我們回答了量子通信中的量子密鑰問題。請記住，目前實用的量子通信，即量子密鑰分配，并沒有使用量子糾纏，而是使用單光子的傳輸和測量方案，即著名的BB84協(xié)議，它是由美國物理學(xué)家Bennett和加拿大密碼學(xué)家brassard在1984年提出的。當然，糾纏本身也可以用來傳遞密鑰，即E91協(xié)議，但效率遠低于BB84協(xié)議，不實用。這里，密鑰是通過測量打破糾纏的時刻來生成的。如果量子糾纏系統(tǒng)中存在外部相互作用，那么它就有一定的被破壞的可能性。如果它被摧毀了，它就需要被遺棄。它不用于傳輸密鑰，而僅用于那些未被銷毀的密鑰。這也是限制E91協(xié)議效率的一個重要原因。未來量子糾纏的真正用途是傳輸量子比特，以便在量子計算機之間進行通信。它還需要掌握重接觸糾纏傳輸量子比特的過程。

為什么腦科學(xué)家不先從低等動物入手研究原理和模擬大腦，探求意識的來源，而是直接研究和模擬最高級的人腦呢？

這個問題包括很多小問題，關(guān)鍵點如下：

（1）科學(xué)家并不是試圖模擬低等動物的大腦，比如著名的“開放蠕蟲”項目。本項目的最終目標是從細胞水平上完全模擬秀麗隱桿線蟲在計算機上的行為，這也是國際著名的開放科學(xué)項目。該項目的第一階段是建立一個由302個神經(jīng)元和95個肌肉細胞組成的模型來模擬蠕蟲的運動。如果你感興趣，你也可以參加這個項目：http://www.openworm.org/

（2）此外，應(yīng)注意，小型系統(tǒng)不一定比大型系統(tǒng)簡單。當一個容器中含有大量的氣體分子時，我們可以很容易地用壓力、溫度等物理量來描述罐內(nèi)氣體；當一個容器中只有少量的氣體分子時，我們根本無法預(yù)測這些氣體分子的運動。一個小的系統(tǒng)意味著一個大的偏差，而一個大的系統(tǒng)包含許多相互抵消的元素，它的一些基本運動模式往往更加穩(wěn)定和簡單。

（3）意識是一個非常復(fù)雜的概念，但并不意味著沒有意識的定義。例如，根據(jù)綜合信息理論，我們可以把一切事物都看作是有意識的（或智能的），但“意識”的程度是不同的，綜合信息是衡量“意識”水平的一種尺度。信息的度量可以用“信息熵”來表示。因此，如果要對“集成”進行定量描述，可以考慮比較“集成前”和“集成后”兩種情況下系統(tǒng)的信息熵。這種比較是用“整合信息理論”的奠基人之一托托尼來做的，換句話說：“整合是一個系統(tǒng)，其機制遠遠超出了每個部分獨立產(chǎn)生的信息量之和。（4） 人工智能和生物智能沒有關(guān)系。鳥類的飛行與飛機的飛行也有本質(zhì)的不同（很明顯，飛機不拍打翅膀）。計算機有許多人類所不具備的能力（如存儲和計算能力）。我們設(shè)計計算機的人工智能算法，盡量利用計算機的優(yōu)點，不是更合適嗎？