貓、愛因斯坦和密碼學：我也能看懂的量子通信

作者用極其幽默的筆觸，試圖把量子力學的百年風雲講得像相聲一樣有趣。可是，當那隻著名的“薛定諤的貓”被關進盒子裏，處於一種既死又活的疊加態時，我的腦子也跟着“死機”了。書中描繪的雙縫干涉實驗更是讓人陷入了深深的自我懷疑：爲什麼光子會像有意識一樣，因爲有人“觀察”就改變了行爲？這種完全違背日常經驗的邏輯，讀着讀着就不得不停下來發呆。那種感覺，就像是一個古代人突然穿越到了現代，看着電視機屏幕卻無法理解背後的原理一樣無助。 特別是讀到後半部分關於量子通信和密碼學的內容時，這種“看不懂”的挫敗感達到了頂峯。雖然作者用了大量的比喻，比如用“魔法硬幣”來解釋量子密鑰分發，用諜戰片的情節來串聯凱撒密碼到量子加密的歷史，但每當涉及到貝爾不等式或者量子糾纏的具體運作機制時，我依然覺得像是在聽天書。那些沒有公式的文字，反而因爲過於抽象而顯得更加難以捉摸。不得不承認，個人知識儲備還不足以完全消化這些硬核的科學概念。 以前在學校裏，習慣了凡事都有一個標準答案，只要背下公式就能解題。可量子力學告訴我，這個世界充滿了不確定性，連愛因斯坦這樣的大神都會爲了“上帝擲不擲骰子”而糾結幾十年，所以學會如何面對未知是更重要的必修課。

挺好的一本書，把抽象的理論形象的介紹出來，也適合正在學習大學物理的同學們。唯一還有個問題我不清楚的：墨子號2016年就發射入軌了，後面這5年爲啥沒有新的量子通信衛星發射，量子通信的研究和發展是不是遇到瓶頸了？

看了大部分書評，發現居然有相當一部分人看完根本不知道這本書到底在幹嘛，稀裏糊塗只記了一堆名詞 來回顧下，首先從光的波粒二象性引申出了疊加態，再由薛定諤的貓引申出量子的疊加態，再講到量子糾纏的超距作用，最後講這個密碼學，不就爲了防止未來量子通信世界，絕密信息被人瞬間瓦解嘛 因爲目前依賴於一種叫做公鑰密碼體系的加密技術（感興趣的可以查下），如果未來量子計算風風火火的搞，它的算法幾乎可以輕而易舉地破解大數分解問題，使得當前加密體系在未來的量子計算機面前形同虛設，所以現在搞量子通信，就是爲了在量子計算到來的時候，提前做好護城河，也是未來科技的軍備基石

讀這本書最大的收穫，就是我讀懂了量子加密，至少，自以爲懂了，如果你覺得他說發送的是密鑰有點懸，不如，簡單來說，就是利用了量子的隨機性+糾錯碼來複現實際數據，那可是真隨機，而檢測是不是被竊聽，就是貝爾不等式。 這本小書有點不用心，有些該體貼讀者稍微生活化比喻的時候就沒有提，但它起始的風格就是輕鬆的戲謔啊？！ 所以，強烈推薦這本書，那點不足，可以被你自己的思考或者藉助LLM AI的幫助彌補。去看看升級版的雙縫干涉實驗，你就知道被那麼多人津津樂道的因果關係被量子證僞、精神決定物質是什麼了！

寫得還是很不錯的，就是看着篇幅不長，但是大部分內容都沒弄懂😂。 我想，大部分人和我看完的感受是一樣的。 儘管作者用語已經儘量幽默詼諧，也說了不少的梗，但是對沒任何專業背景的人來說，還是太難了。。

量子理論之所以看上去如此神祕，並不是因爲物理學家的故弄玄虛。其實，在量子理論誕生之初的搖籃時期，它原本只是一門人畜無害的學科，專門研究電子、光子之類的小玩意兒。而“量子”這個現在看來很牛的名詞，本意不過是指微觀世界中“一份一份”的不連續能量。 百度查量子的概念：“一個系統所能擁有的物理性質的最小離散量（根據量子理論）” 而爲何神祕，這一切，都源於一次物理學的靈異事件…… 這個所謂的靈異事件，就是鼎鼎大名的“雙縫實驗”。 雙縫實驗爲何詭異？並非真的詭異，和主觀客觀也沒有多大的關係，我個人認爲，量子更多是能量的表現形式，能量（光子或電子）會表現爲波粒二象性，表現爲疊加態等特別的屬性，這和我們通常肉眼看到的世界有點不同。我們的世界，看看都是有具體形態的物質結構，但如果按照原子核的模型，其實是空空如也的，假設原子有十萬人體育館大小，原子核也就一個玻璃珠大小，中間都是空空蕩蕩的，體積比是10負12次方。我們的原子並非長的一個個像實心鉛球，實際上幾乎完全是空的。 雙縫實驗中，當微觀粒子處於“可以被精確測量”的環境下，它就會自動坍縮。 觀察影響量子世界的真正原因，不是意識或智能，也不是觀察所造成的干擾，而是因爲我們精確獲取了光子的路徑信息！ 面對五花八門的量子實驗，你只要牢牢記住以下三點，就能預測干涉會不會發生，屏幕上會不會出現斑馬線： 第一，觀測導致坍縮； 第二，只有能精確獲知路徑信息的觀測纔算觀測； 第三，記住第一和第二。 換句話說，干涉條紋和路徑信息如魚和熊掌般不可兼得，你永遠不可能在看到干涉條紋的同時，知道光子走過了哪條縫。 所以，什麼改變過去啦，什麼預知未來啦，什麼超能力啦……這些都是源於當時實驗和證據沒到位，才引發的所謂的詭異的遐思。 2022年諾貝爾物理學獎頒發給了證明貝爾不等式不成立以及量子通訊和糾纏的科學家，這一靈異事件也算基本塵埃落定。 這本書主要就是講述這個雙縫實驗的，所以值得一看。當然，量子表現出的奇怪特點，真的有違我們對日常世界的理解，這個還需要科學繼續加以探索。不過目前我們對量子的應用可不差，我們幾乎所有的現代的科技光電效應，以及電腦手機芯片新能源電池等等，都和量子力學有關，我們實際應用已經非常廣泛了。甚至我們每天用到的手機支付也是激光掃碼，還有手機拍照等等，都是量子力學的應用。 後面還有有關密碼學的發展以及量子通信的一些知識。這些都比較有趣。其中有關破解德國的密碼機的故事也很有趣，實際上破解的第一人並非圖靈，而是一個波蘭人。 這裏還有一個深刻道理需要知道，真正掌握底牌的人，不得不隱姓埋名，包括圖靈，2013年才被英國給予平反。假如你真有大才，那麼你就會成爲社會的脊樑，而真正的脊樑，一旦和國家利益掛鉤，你就將不再屬於你自己。

一個被黑科技主宰的未來，屬於那些有好奇心和想象力的人。誠如愛因斯坦所說，它們比知識更重要。當一個人與生俱來的好奇心漸漸喪失，他不是在長大，只是在變老。

爲什麼我們都該學點黑科技？ 因爲未來屬於有好奇心的人。 真理確實只有一個，但是真理的表現形式，會不會有多個版本？ 當所有人都認爲無解的時候，換個思路，往往就是柳暗花明、醍醐灌頂的時刻。 也許，世界上最大的阻力叫作思維定式，最勇敢的人叫作第一個喫螃蟹的人。 我常在想，我們這個看似司空見慣的尋常世界，其實是一個巨大的謎團，宇宙、社會、代碼、商業究竟是如何運作的？ 當一個人與生俱來的好奇心漸漸喪失，他不是在長大，只是在變老。 古往今來，人類爲了信仰爭端大開殺戒，早已不足爲奇。 你的選擇並沒有改變歷史，充其量只是完善了對歷史的解讀。 最後的最後——密碼發展史太精彩了！ >> 所有基於替換法的加密算法，都有一個致命的弱點。凡是用字母構成的文字，其字母分佈都要符合語言規律，比如英文單詞中E最常見，Z和X最罕見。無論把字母替換成多麼奇葩的東西，符號的分佈規律永遠不會變。用概率統計+窮舉法+玩填字遊戲的基本技巧，任何密文的破解只是時間問題。 >> 在加密通信的整個體系中，存在一個阿喀琉斯之踵：密碼本。對於最常用的替換式加密，密碼本就是明文對應密文的字典。一旦敵人拿到密碼本，整套加密體系便不攻自破。爲了降低泄密風險，能接觸到密碼本的人自然是越少越好。 >> 然而實戰中發現，有時最容易被攻破的反而不是算法，而是人。一旦密碼本泄露，整套加密體系便不攻自破。 >> 爲了在加密和破解的無盡賽跑中時刻保持領先，密碼本必須定期更換。 >> 將兩個大質數相乘十分容易，但對乘積做因式分解、還原成兩個質數卻極其困難。數字越大，困難級別指數上升。質數，也叫素數，是除了1和自身以外不能被任何自然數整除的數，也就是無法被因數分解爲兩數乘積的數（1×自身除外）。例如，1到10之間的質數有：3、5、7。 >> 在對稱加密時代，密碼本只能人手一本；有了RSA，真正的密碼本（私鑰）只要總部的領導一個人知道就行，在各地臥底的特工們靠公鑰就能加密發密文。 >> RSA公鑰是由兩個數組成：一個是質數乘積，另一個是按特定條件選取的隨機數。 >> 從軍事上來說，比無法破解的通信更安全的，是無法竊聽的通信。比無法竊聽的通信更安全的，是能發現竊聽者的通信。比能發現竊聽者的通信更安全的，是我能發現有人竊聽，而竊聽者卻不知道被我發現的通信。 >> 如果竊聽者不知道他已經暴露了，我軍可以將計就計，故意發一些假消息引君入甕！把諜戰的主動權抓到自己手中，永遠比被動的單純反竊聽更給力。 >> 攻擊量子通信的唯一方法，不是竊聽、破解，只能是干擾。 >> RSA加密的前提是“加密容易解密難”。在RSA的核心算法中，用到了大數乘積的因數分解：把兩個大質數相乘（A×B=C），比把這個乘積C還原出A和B容易得多。數字C的位數越多，因式分解的時間就越長。 ◆最強之矛與最強之盾 >> 唯一能防住量子計算機的，只有最強之盾：量子加密通信。 >> 量子加密通信與算力無關。

看了三本關於量子力學的書，包括一本史話，本書在內的兩本科普。雖然還是很多不明不白的地方，但這本書是講得最深入淺出又系統化的。主線索是實驗的驗證，雙縫實驗，量子延遲，量子擦除，量子糾纏...再穿插理論的總結。比喻恰當，言語幽默。讀者們也前呼後應，嬉笑其中...總之是一場愉悅的科普之旅，推薦！ 也推薦另一本量子史話：上帝執骰子嗎。看一看二十世紀之初物理學家的華山論劍-索爾維會議（Conseils Solvay）。俱往矣...但數風流人物，還須公瑾當年。

科學和文明的高度，取決於我們對世界理解的深度。然而哲學家們只是用不同的方式解釋世界，但根本問題在於改變世界。