如此硬核科学,还能这样读?

每年的五一国庆等节假日,我一般选择在家呆着,这个五一也不例外。在家闲坐,发发呆,跑跑步,读读书,在朋友圈云旅游,感觉也不错。

这两天读了一本书,书名很奇怪,《猫、爱因斯坦和密码学:我也能看懂的量子通信》。

这只猫,鼎鼎大名,“薛定谔的猫”,也许你只闻其名,并不理解这只猫。没有关系,这只是一只假想出来的猫。

爱因斯坦,如雷贯耳,虽然他的相对论,地球上也没有多少人懂,但不影响他的知名度。

密码学,这个是我最近研究的课题,虽然理论很神秘,但生活中已经无处不在,只要你在上网、购物、支付,就在应用密码学。

量子通信,听起来就很高大上,作为一名大学生,量子物理这个词应该听说过,但和相对论一样,懂的没几个。

如此奇怪的一些名词,串在一起,会是怎样的一本书?

一本非常有趣的书。没有深奥的数学公式,没有艰深的物理学知识,只要你懂一点物理学常识,准确的说,你只要懂得光的波动和粒子的基本概念,就能读懂这本书。

作者从100多年前的那场世纪争论谈起,从波粒二象性(不知道波粒二象性?好好反思一下,大学物理是不是翘课了?)开始,一步步深入到量子力学。凭借作者渊博的知识,诙谐的语言,配上神一样的插图,一切如德芙那么的丝顺爽滑。对于各位大神的轶事趣闻,也是信手拈来。

这本书的神奇之处就在于,明明从双缝干涉实验开始谈起,聊着聊着就和薛定谔的猫扯到一起了,然后这只”猫“又开始跑偏,把爱因斯坦也拉了进来。爱因斯坦也晕菜了?量子力学把这位科学巨匠整得开始怀疑人生。没错,”上帝掷骰子吗?“这个疑问困扰了爱因斯坦一生。

爱因斯坦的噩梦还不仅于此。量子理论研究的是微观世界,而爱因斯坦的相对论则是宏观大宇宙,本来两者井水不犯河水。然而量子理论产生一个结果,就是超距理论,超光速的存在,直接动摇了相对论的根基(在这个宇宙中,没有任何物质、能量或信息能超过真空光速,这是早已被证实无数次的宇宙基本原则,也是相对论的大前提)。

一切都乱套了!咦,怎么又跑到密码学这个领域?

密码学的这部分讲的深入浅出,从古罗马大帝凯撒开始铺垫,到二战的谍战,再到现代密码学,虽然这部分知识已经读过多种版本,但这本书讲得最透彻,也最生动。

在大部分的密码学书本上,都讲到过,绝对安全的密码算法不存在,只要有足够的算力和时间,现代密码学中的算法都是可以破解的。

但量子理论宣告,绝对安全的加密通信,是存在的,而且是可以实现的。更为恐怖的是,现代密码学在量子计算机面前,如同裸奔。因为使用量子计算机,1000位的因数分解连1秒都不用。对于曾经需要巨大算力才能破解的 RSA 加密,这是一个灾难性的未来。

唯一能防住量子计算机的,只有最强之盾:量子加密通信。量子加密通信与算力无关。它是“无条件安全”的,对量子计算机的恐怖算力先天免疫。

写到这儿,这本书也就结束了。可能会有人疑惑,这和我们有啥关系?请看看下面的新闻:

2016年8月16日,“墨子号”,一枚中国制造的量子通信终端卫星,在全世界的眼皮底下冲出实验室,飞向太空。

京沪量子通信干线建成,工商银行在北京用上了量子通信做同城加密传输;阿里云的数据中心在用量子通信组网;

在基础设施方面暂时落后的欧盟,在2018年投入10亿欧元实施“量子旗舰”计划,要在全欧洲开通量子通信网络。

IBM、谷歌、英特尔、霍尼韦尔等美国巨头,正在争夺“量子霸权”。2019年9月,谷歌研发的量子计算机Sycamore已超过50量子比特,用200秒的量子计算,完成了当今地球最强超级计算机1万年的运算结果。

真实的未来,总是比我们所以为的精彩。

119年前的加拿大纽芬兰岛圣约翰斯港,人类历史上第一个横跨大西洋的无线电信号,只是三声微弱的“嘀、嘀、嘀”声,微弱到几乎无法听清。

那一天,似乎什么都没有改变。

直到2年后,英国《泰晤士报》正式使用无线电向美国发送每日新闻;

直到8年后,35岁的马可尼凭借无线通信领域的发明获得诺贝尔物理学奖;

直到11年后,绝境中的泰坦尼克号靠着无线电呼救,710名乘客和船员获救;

直到21年后,世界上第一个无线广播电台开始播音;

未来,已来。

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转载自blog.csdn.net/mogoweb/article/details/116408533
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