虚拟网络、军事争端、金融诈骗,量子安全定位能否重塑世界安全?

一枚信号从美国发出,借由越南的服务器,经层层跳板跳到莫斯科;“你的船侵犯我的领海了,你的飞机侵犯我的领空了”,双方争执不下,谁都拿不出证据;银行贷出去巨资,所谓的“投资人”买了一台盾构机,转头把设备运走卖掉,银行浑然不觉。
网络和人工智能安全性、领海领空争端、金融诈骗......看似不相干,却指向同一件事:位置的可信性。
现有量子定位技术只能回答目标“在哪里”,无法证明位置真实,“量子安全定位”构想由来已久,却长期被视为“理论上可行、实验上无解”。韩正甫团队用近四年时间,在国际上第一次把“量子安全定位”实验做通。从丹麦人的理论论文出发,放弃成本昂贵的纠缠光源,用40路信号堵死时序作假,把庞大计算变成“对答案”——最终在2公里光纤上完成位置验证:你声称的位置,到底可不可信?实验成果发表在《自然·物理》。
《问答神州》吴小莉走进中国科学技术大学——中科院量子信息国家重点实验室,追问这项量子安全定位技术如何从现实安全漏洞里长出来,又还要跨过怎样的十年?
网络世界安全漏洞
“你根本不知道谁是谁”

吴小莉对话韩正甫
韩正甫开口不谈量子,先谈骗局。
“位置的问题,造假的问题,是一直存在的现实问题。”他描述网络攻击路径——信息通过不同的IP,转了很多次,跳到你的面前,“你根本不知道谁是谁”。
“俄乌战场上是经常出现的一件事。”他举了一个网上流传的说法:“美国人通过越南的服务器,冒充越南的服务器,跳到莫斯科那边,然后干了很多事。”他补了一句:“具体的事情不知道,但这个事情是可以干的。”
吴小莉追问:“量子安全定位能做什么?”韩正甫回答:“那我就知道,你号称在越南,我就能够确认你在越南的什么地方,你是不是真在那。如果发现你不在那,就可以防范,我甚至可以终止跟你的合作,至少我不会受骗”,韩正甫说。
这正是量子安全定位区别于导航定位的地方——北斗和GPS告诉你位置,量子安全定位回答的是:这个位置,是真的吗?
韩正甫为吴小莉介绍第一次走通的部分实验现场,听起来很玄乎的量子安全定位,原理却很朴素:一个验证者只能画一个圆,两个验证者的圆相交,才能更精准定位。可韩正甫指出一个防不住的漏洞:“假如说我是刻意想欺骗你的话,我可以找一个代理人,我离你这个验证者很近,另外一个欺骗者离你的验证者也很近,这样我就可以作假。”
量子安全定位要堵的,就是这个洞。“我们利用量子态不可克隆的特质,位置可以造假,但信息不能。”

韩正甫为吴小莉展示量子安全定位部分实验现场
国防争端
领海、领空各执一词
“双方都拿不出证据”
放到军事场景中,位置问题,更棘手。
“你的船又侵犯我的领海了,你的飞机又侵犯我的领空了,其实双方都找不到一个特别明确的证据,说你到底过来了还是没过来。”韩正甫说,如果有手段能证明飞机到底过没过,“那我们两家有个证明,我错了,我道歉就完了,就可以解决这些军事越界争端问题”。
韩正甫说:“如果是故意越界,这就不仅是道歉的问题了,那就是国防军事外交上的问题。过去没有手段,现在有了量子安全定位,是可以证明的”。
吴小莉提到,前不久美国国防部启动“子午线计划”,侧重点放在人工智能、自主系统、机器人等前沿技术,研判未来战争形态。“万一未来局势有极端变化,量子安全定位能够有什么帮助?”
韩正甫认为量子科技一定能有帮助,他特别提到人工智能安全性,“你人工智能谁来用,怎么鉴别是你在用,而不是被敌方截获了,敌方在用。”他举例说,“当你登录一个人工智能大模型去搜寻一个问题,你搜寻这个问题的时候,它实际上要核实你的身份是谁,尤其是当你搜集的是涉密信息。你的身份是可以被识破的。”

图片来自《问答神州》节目截图
金融资产失控危机
诈骗分子把钱和设备一起运走
第三个现实切口是金融。
“大型的装备,往往都不是投资人自己的钱,而是从银行借的钱。”盾构机、大型船只,这类动辄数亿资产的设备,就是银行需要死死盯住的目标。韩正甫说,“假如我是骗子,我就可以把设备运走,银行也不知道,最后就彻底被骗了。”
“如果银行能够持续监控某一个装备的位置,那么实际上就能知道设备的运行轨迹到底是怎么走的。”韩正甫认为,用量子安全定位的办法,是可以解决的。
武器出口也是同理。“我们就能知道这个武器卖给谁,有没有被他转卖?在哪里?处于什么样一个状态?这些东西都是可以跟踪的。”
大洋对岸,美国摩根大通正在全力投入量子定位。吴小莉问:“一家民营金融企业,为什么冲在最前面?”韩正甫判断:“因为它是个金融机构,公开的需求就是对大型投资装备、资产进行定位保护。”
吴小莉追问:“有人认为,它们真正想要的是定义量子时代,什么叫可信、什么叫合规,你怎么看?”韩正甫说,未来发展起来有可能,但这件事情不归摩根大通管,背后可能是美国国家标准局或者国家安全局。
吴小莉继续追问:“如果美国先定了量子规则呢?”韩正甫紧接着说了一句很有底气的话:“中国对量子问题的本质是了解的,我们可以有自己的判断和自己的做法。”

吴小莉对话韩正甫
未来5到10年
从实验室2公里
走向工业化应用
现实很骨感,从实验到应用,往往还有漫长的路要走。
吴小莉提出,“量子安全定位实验,中国团队只验证了2公里之内,在美国、欧洲各国都开始投入其中,中国会被卡脖子吗?”韩正甫认为,基础研究永远都是“一步接一步”的,“中国先走了一步,后边肯定是能跟上的,我们没必要固步自封,技术永远都是这样的,要靠整个社会才能够把基础研究托起来。”
吴小莉接着问,“未来5-10年投入工业化应用,那这中间要攻克的什么?”
韩正甫把时间表摊开来。第一道坎,是损耗。“为什么只能传2公里?因为我们的信号在发的过程中间,会有损耗。要再想办法把这个损耗的问题解决掉,让它能够容忍更大的损耗,甚至将来跟损耗无关,那各种方向都可以用了。”
第二道坎,是工程化。实验台上几十路信号同时走,做演示没问题,做产品不行。“将来我们可能要把它专门做成一款芯片,从能做出来到能批量造”。
第三道坎,是基础设施。“需要一些站点,需要一些平台。”韩正甫打了个比方:“验证者”放在北斗卫星上,是要找一个平台去安放。把“验证者”送上北斗,“理论上是可以做的,但周期还有点长,我们还要花一点力气”。
第四道坎,是推广。技术问题5到10年,装备7到8年年,全面工业化应用,“在10年以后”。他认为,在这一点上,中国的优势比西方有些国家要强,“哪怕是小众的产品,放在中国,就变成一个很大的市场。”
三十多年前,韩正甫开始做量子信息。“那个时候没有太多的选择,对量子信息完全不了解,也不知道未来怎么用。”那几年,他曾到处“敲门”告诉人家量子信息是什么,现在,他调侃自己:“不被骂骗子就不错了”。
吴小莉问过程中是否沮丧过,他答得干脆:“真没有,纯粹就是兴趣,做量子挺好玩,我觉得这个事情未来会有用,那么再难,我们就得坚持做下去。”做量子科学,他承认自己有运气,“很少有人能从理论一直做到出产品”,也评价自己,“我就是一个热爱做实验,也热爱把技术推向应用的人。”

编辑:李晗
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