《关于量子纠缠与超光速通信，可否通过‘密-文’反演进行等效？》 回复

《关于量子纠缠与超光速通信，可否通过‘密-文’反演进行等效？》    https://tieba.baidu.com/p/7828179172

 

 

 

2 楼

dons 老板 复活 了  ？      现在不太想讨论这个问题，   但 回应一下，    我 的 想法 和 dons 老板 前几天 在 一个 帖 里 的 观点 一样 ：     量子通信 是 用 “量子纠缠” 给 客户端 分配 一份 密钥  。   见 《量子通信 的 一个 疑问》  https://tieba.baidu.com/p/6250879858   。

 

为什么 不想讨论这个问题，  原因之一 是 精力有限，  每次 dons 老板 在 反相吧 活跃，    我都会 消耗 很多 能量  。

 

哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈啊哈哈哈哈

 

 

 

3 楼

超光速 通信 是 没问题 哒  。

 

1 楼 提出 的 想法 是 用 量子纠缠 给 接收方 传递  一段 随机 的 内容，  长度 和 原文 差不多  。  然后，  发送方 以 原文 为 明文，  随机内容 为 密文，  来 计算 密钥  。  再 把 密钥 用 普通信道 （公开的） 传输给 接收方，   接收方 用 密钥 将 随机内容 解密 （还原） 为 明文（原文）  。

 

这个 想法 富有  “D 氏 风格”  （dons 风格）  。

 

问题 的 关键 是，    “量子比特信息是不能被窃取的，因而就能实现绝对安全的保密通信。”，   这正是 量子通信 的 争议之处，   实际 的 情况 可能 不是   “量子比特信息是不能被窃取的” 。

 

 

 

 

 

4 楼

假设 明文 和 密文 长，   密钥 短，    那么， 三者 的 关系 大概是 ：

 

根据 明文 和 密钥 计算得到 密文，   则  根据 密文 和 明文 再来 计算出 密钥 只需要  密文 的 一小段，  比如 开头的 一小段，   用 密文 开头的 一小段 和 明文 计算 可 得到 密钥 。

 

如果 密文 是 随机 的，  和 明文 没有关系，   那么，  要 计算 明文 到 密文 的 密钥  可能 无解，    若要 有解，    需要 增加 密钥 的 长度，  可能 和 明文 / 密文 的 长度 相当 。  在 密钥 和 明文 / 密文 长度 差不多 的 情况 下 求解 密钥 ，    相当于 解 n 元方程组，   n 和 明文 / 密文 / 密钥  长度 成正比，  时间复杂度 比较大  。

 

当然，   在 密文 是 随机 的，  和 明文 没有关系 的 这种情况 里，   可以 用 Hash 算法 计算 密钥，   即 用 Hash 算法 求 明文 密文 的 Hash 值 作为 密钥，  这样 得到 的 密钥 短，  在 概率 上  比较  “唯一”  。    当然 大家 会说 Hash 不可逆 什么的，  先不考虑这个 。    Hash 虽然 可以 得到 短 的 密钥，   但 代价 是 损失信息，   也 因为 损失信息，   用 密文 和 密钥 计算  明文  就有 很多 解，    相当于 一个 n 元 不定方程组  。     当然，    用 密文 和 密钥 计算  明文 有 很多 解，    这就 不符合 1 楼 的 需求 了  。

 

 

 

 

 

5 楼

回复 4 楼  @dons222 ，    dons 老板 很高产  。 （赞）

 

“多解实际上也是一个很好的出路，毕竟人类语言和语法会进行二次约束，那么还是能得到唯一解。”    这是个 好主意，   但 那些 解 好像 不是一般的 多 ……  是 很多很多， 哈  。

 

“那就是算法其实也是一种数据，那么我们可否将看似随机的量子密文、研究一种可变算法，使其能够在较小的密钥上计算得到明文呢？如果存在这么一种算法（感觉类似于泛函），那么是不是会成为一种新的数学研究方向呢？” 

 

明文 和 随机密文 计算 短 的 密钥 可能 无解  这 确实 是 只考虑 了 固定 的 算法，   如果 算法可变，  那么，  如上  dons 说的，  只要 选择 适当 的 算法，  就可以 从 明文 和 随机密文 计算得到 短 的 密钥  。

 

于是，  算法 也可以 作为 数据 发给 接收方  。

 

而 以  随机密文 为 自变量，   对应 的 短密钥 算法 为 因变量，    这 确实 是  “泛函”  。    研究 这些 短密钥 算法 随着 随机密文 变化 分布 的 规律 是 泛函   。  这些 短密钥 算法 的 分布 是 这个 泛函 的 “解空间”   。

 

把   短密钥 算法 称为  “1 级 算法”，    则   短密钥算法  随着 随机密文 变化 而 变化 的 泛函规律 和 根据 这些 规律 为 明文 和 随机密文 计算（寻找） 适当的 短密钥算法 的 算法 称为  “0 级 算法”  。   0 级 算法 是   1 级 算法  的 上层算法，   也可以叫 母算法  、母级算法  。         感觉好像 异能动漫 里 的  “母星”  、“母级行星” 、“母级星系” 、“母级位面”  、“母级次元”  。

 

“如果最终目的是更加可靠的保密，即便密钥很长实际上也没关系的，只要密钥包含的信息远远小于明文的内容、或属于不同的信息集合也是没问题的。”

 

说起来，    密钥 长 确实 不是问题  。   主要 是 密钥 长 的 话，  从 明文 密文 计算 密钥 的 时间复杂度 会 比较 大  。

 

“我们讨论这个问题是基于两个前提：1.计算速度不受限制；2.量子信息交换不能被窃取。” 

 

我还是看好  冯诺依曼  计算机 和 现有 的 加密体系 的，   暴力破解 的  时间复杂度 随 密钥 长度 成 指数增长，   因此 在 未来，  只要 适当 的 增加 密钥长度，  现有 的 加密体系  可以 继续 使用 。    冯诺依曼  计算机  也会 延续 很长时间 的  。

 

这里 再 说到 量子通信，    按理，    让 一对量子 产生 纠缠，   发送方 和 接收方 各持有 其中 一个 量子，   则 一个 量子 的 状态（变化） 会 瞬时（超光速） 传递 给 另一个 量子，   这样 可以 实现  超光速 通信，    而且 通信过程 无法监听（窃听）  。   但 这样一来，    我就 搞不清楚了，   平时说的 量子通信 在 传输过程 中 不会被 监听 是，   一旦 被 监听，  则 量子 的 “叠加态”  就  “塌缩”  了，      但 我刚说的 发送方 和 接收方 各持一个 量子 进行 通信 只 需要 一开始 的 时候 让 通信双方 各自 持有 量子 就行，   不用 在 通信过程 中 不断 的 传输量子 。   看起来， 平时 说 的 量子通信 需要 在 通信过程 中 不断 传输量子，    这 怎么传输 ？    用 光纤 传输 纠缠态 的 光量子 ？

 

今天 刚好 看到 数学吧 《数论对科技发展的作用》      https://tieba.baidu.com/p/7830343045     。

 

今天 也有 一点 感慨 ：          @XDDongfang   搞 学术，     @dons222  是 科学技术工业结合体朋克，    我 搞 科普，    @为牛顿力学翻案 搞 古典数学物理 反相，   @全科学理论体系 搞  哲学创新，   @水星之魅 是 评论家，     @Djh807  是 批评家，   @joywee2007  是 现代物理 创新，   @物空必能 是  古典自然主义 在 现代 的 新发展，   @happyird  是 经典物理 反相，    @lzmsunny96  是 民间数学物理工作者，   还有  @东方已晓 、@xzwqstt  、 @别问是劫是缘 、@苍松翠柏04  、@也宜明月博客 、@gzhenrychen  ……

 

反相吧 的 各门各派，    都 齐活 了  。

 

 

 

 

 

 

3 楼 4 楼 5 楼 的 想法 由  dons 老板 的 设想 引出  。

 

从 明文 和 随机密文 计算（寻找） 密钥，  包括 长密钥 、短密钥，   这是 一个 数学课题 。    这个 课题 在 实际中 用不用得上 不知道，  但 在 数学 上 有 广阔 的 研究空间 和 发展前景， 是 一个 很好 的 方向  。

 

这个 课题 和 这些 想法 可以 命名为  “D - K 设想”，     “D - K”    是  dons 和 我 的 名字 合起来  。

 

咦，   怎么 叫  “设想”，    不是  “猜想”  ？      历史上  “猜想” 的 名气 比较大 哈  。

 

D - K 设想 也 包括了 量子通信，   因此 也 包括了 理论物理 和 工程技术 。

 

这几天 经常看到 关于 韦神 （韦东奕）  的 帖子，    比如  大学吧  《韦东奕称帮博士团队解决数学问题是假新闻》     https://tieba.baidu.com/p/7832704730   。

 

让 韦神 试试  D - K 设想 怎么样  ？    （嘻嘻）

 

科学爱好者 们 也 可以 试试 D - K 设想，   这是 一个 很好 的 方向  。         @lzmsunny96    @戈多来临666    @bnllm    @端意_R_致格     @舞者逍遥yy

 

还可以看看  《物理 的 游戏学派 和 数学 的 七大难题》    https://tieba.baidu.com/p/7768927355    。

 

天天 这 延拓，  那 延拓，    把  那些 延拓 拿来 延拓一下  D - K 设想 不也很有意思 吗  ？      不亦乐乎 ？

 

通信双方 各 持有 纠缠态 的 一对量子 的 其中一个，     一个 量子 的 状态（变化） 会 瞬时（超光速） 传递 给 另一个 量子，     这 类似 魔法电影 里 的 子母水晶球，  或 孪生水晶球，  或  一些 孪生 法宝 / 道具 / 装备  。    不知 和 孪生素数 有没什么关系  ？

 

纠缠态量子对 的 超距感应 加上 调制解调  也可以 实现 水晶球 的 效果  。

 

能不能 让 一些 量子 纠缠起来，   其中 一个 是  “母”，   其它 的 是 “子”  ？     等等，  这是  量子纠缠 也 讲  拓扑结构  ？   又 类似 线程 和 进程 的 关系，  或 线程 和 Background 线程 的 关系 ：      只要 有 一个 不是  Background 的  线程 还在运行，     进程 就不会 退出  。 

 

说到  拓扑结构，   是 因为 “母 - 子”  的 关系 类似 网络拓扑结构 里 的 星形结构，  多个量子 会不会 按  环状结构 纠缠  ？        苯环 不就是 环状  ？      这么说，   共价键 是 量子纠缠 ？     共价键 是 量子纠缠，   这是 一个 大发现 吧  ？！

 

这么一说，   又 延伸出 量子纠缠 有 很多 类型，   要有 许多 公式 来 描述 各种各样 的 量子纠缠 吧  ？

 

为什么  量子间 的 通信 可以 超光速 ？         因为 光 和 电磁波 都是 辐射，   辐射 是 用于 宏观 里 的 能量 和 信息 传递 的，    而 量子 间 的 通信，   就是 一个 量子 要 告诉 另外一个 量子  一件事情，    这是 微观 世界 的，    不需要 使用 宏观 的 规则，   不需要 使用 辐射，    它 有 自己 的 规则  。

 

两个 量子 间 的 通信  就像 两只 小蚂蚁 之间 的 对话，    蚂蚁 通过 气味 和 触角 互相沟通  。   哈哈，   这只是 个 有趣 的 童话式 比喻 啦，    不必 对号入座  。