文章出處：如何防止造假幣？
科普達人卓克最近在他的專欄“卓老闆聊科技”裡跟大家探討了假幣這個話題。
你可能經常聽到傳聞，說現在物價和以前不同啦，(大陸)央行要發行500塊的鈔票啦，
但每次都證明是假消息，為什麼國家對發行大額的貨幣這麼謹慎呢？
這是因為啊，紙幣成本實在太低了，越是大額的紙幣，面臨的造假風險也越高。
哪怕是古代流通金幣銀幣，也照樣有黑作坊通過重鑄貨幣，然後參雜劣質金屬來獲取利潤。歷朝歷代，犯罪分子通過竊取、模仿印鈔技術來偽造海量假幣擾亂市場，
一直是個嚴重的問題。
那麼，該怎樣控制偽鈔呢？你肯定知道，要通過貨幣防偽技術來實現。
但你可能不知道的是，發展防偽技術從來都不是一件容易的事兒。
它不僅要用到當時最先進的技術，甚至許多最傑出的精英都跑去解決這個問題了。
比如說牛頓牛爵爺，
他前半輩子物理學很牛，但你可能不知道，他後半輩子幾乎全部投入到了鑄幣的工作中了。
我們剛說了，即使是金銀這樣子的貨幣，
黑作坊製造劣等貨幣擾亂市場也一直是嚴重的社會問題。
而牛頓到底是個天才，當時在他主導下，英國財政部改進了鑄幣技術，重鑄了新幣。
不僅比以前更有效地應用到了原始的金屬材料，新幣邊緣還印製了特殊的防偽標識，
防止一些雞賊的人通過蹭掉銀粉重鑄貨幣。
據說，當時有個造假幣的傢伙非常囂張，他聲稱自己的技術可以完美地鑄造出標準貨幣，
結果把牛頓惹毛了。這位大科學家通過親自比對假幣的特徵順藤摸瓜抓到了一大把造假者，
硬是讓這個囂張的造假者被判處了絞刑，可見當時牛頓在貨幣的防偽技術上下足了功夫。
和金幣銀幣相比，咱們今天紙幣的防偽技術先進多了，
從紙張材料、特殊水印、印刷油墨，以及最新的光學技術，幾乎能用的防偽技術都用上了。
而更新的貨幣比如說比特幣，它依賴於網絡時代最新的區塊鏈技術，
採用的核心加密技術也讓它更加穩定安全，這一技術也很快被全球各大銀行合作開發，
應用到了它們主導的電子貨幣上，現在已經在測試中了。
可以說，在貨幣防偽這件事情上，從古至今各個國家在技術上都從不含糊。
不過呢，從物理學角度來看，大多數防偽技術都是可以複製的。
只要有足夠的技術，印鈔廠能幹的，印假鈔的也照樣能幹。
但有一種量子貨幣，你可能沒聽說過，幾乎能做到絕對防偽。
要解釋它，我們還得從量子力學說起：
在量子力學中，如果你要複製一個量子態，你就得對它先進行觀察，確定它原本的量子態。
我們日常觀察一個物體，一般是通過測量它反射回來的電磁波。
但與宏觀物體不同，像電子這樣的粒子極其微小，你朝它發射一束光，
光子本身就會干擾到電子原本的狀態。於是當光子反射回來時，狀態就已經變了，
所以你只要試圖觀測量子態，它觀測之前是什麼狀態就完全不知道了。
這樣的話，只要在未來的鈔票中寫入一堆量子態的組合作為密碼，
比如光子的偏振啊或者電子的自旋啊等信息，那這張鈔票就幾乎是獨一無二的，
犯罪分子想通過讀取它來偽造同樣的鈔票就是完全不可能的事情。
你可能會問，那既然誰都沒法讀取這樣的量子密碼，銀行也沒發檢驗一張鈔票的真偽了啊？
答案是可以的，怎麼做到呢？這就牽涉到另一個很牛的技術，叫量子糾纏。
簡單說，就是把一個微觀粒子和另外一個粒子關聯到一起，
當其中一個粒子的狀態發生改變時，另外一個粒子的狀態就立刻發生相應的改變。
這種超越時空的心靈感應，曾一度被愛因斯坦拿來反對量子力學，
愛因斯坦認為這種神同步是違背相對論的，
覺得量子力學有問題，結果這種量子糾纏後來竟然被實驗證實了。
不過，今天我們並不聊為什麼會有這種糾纏現象，
而是解釋怎樣用這種量子糾纏來驗證鈔票。大概的原理是這樣的：
銀行事先給每張鈔票設定一對關聯在一起的粒子，
其中一個粒子鑲嵌在鈔票內部，而另外一個粒子則被銀行保存著。
這樣的話，當鈔票發行出去以後，
如果有犯罪分子試圖讀取鈔票裡頭粒子的量子態，而造成了粒子的變化，
那根據量子糾纏原理，銀行裡保存著的那個粒子也就會立刻發生變化，
這樣銀行就會知道，有人想讀取鈔票從事不法行為，從而提前做出應對。
另外，根據這個原理，你要想驗證一張鈔票是真是假，也很簡單，
只要銀行讀取一張鈔票中鑲嵌的粒子的狀態就可以了。
在讀取的過程中，它裡面的粒子的狀態會發生改變啊，
如果銀行保存的另一半粒子也發生了相應的量子態變化，
那就知道這張鈔票的確是銀行發行的真鈔了。如果沒變，那肯定就是假鈔。
你看，貨幣的防偽還真不是輕鬆事兒，甚至連量子力學都能用上。
當然，量子貨幣現在還處於概念階段，
其中有一些複雜的數學問題還沒有解決，相信在將來有一天，這一切都會夢想成真的。
本文源自：“得到”App “卓老闆聊科技”專欄
稿：李程遠 澳大利亞麥考瑞大學學者
轉載:得到
---------
主旨：
有一種量子貨幣，你可能沒聽說過，幾乎能做到絕對防偽。
我們還得從量子力學說起：
在量子力學中，如果你要複製一個量子態，你就得對它先進行觀察，確定它原本的量子態。
我們日常觀察一個物體，一般是通過測量它反射回來的電磁波。
但與宏觀物體不同，像電子這樣的粒子極其微小，你朝它發射一束光，
光子本身就會干擾到電子原本的狀態。於是當光子反射回來時，狀態就已經變了，
所以你只要試圖觀測量子態，它觀測之前是什麼狀態就完全不知道了。
這樣的話，只要在未來的鈔票中寫入一堆量子態的組合作為密碼，
比如光子的偏振啊或者電子的自旋啊等信息，那這張鈔票就幾乎是獨一無二的，
犯罪分子想通過讀取它來偽造同樣的鈔票就是完全不可能的事情。
既然誰都沒法讀取這樣的量子密碼，銀行也沒發檢驗一張鈔票的真偽了啊？
答案是可以的，怎麼做到呢？這就牽涉到另一個很牛的技術，叫量子糾纏。
簡單說，就是把一個微觀粒子和另外一個粒子關聯到一起，
當其中一個粒子的狀態發生改變時，另外一個粒子的狀態就立刻發生相應的改變。
這種超越時空的心靈感應，曾一度被愛因斯坦拿來反對量子力學，
愛因斯坦認為這種神同步是違背相對論的，
覺得量子力學有問題，結果這種量子糾纏後來竟然被實驗證實了。
怎樣用這種量子糾纏來驗證鈔票？
銀行事先給每張鈔票設定一對關聯在一起的粒子，
其中一個粒子鑲嵌在鈔票內部，而另外一個粒子則被銀行保存著。
這樣的話，當鈔票發行出去以後，
如果有犯罪分子試圖讀取鈔票裡頭粒子的量子態，而造成了粒子的變化，
那根據量子糾纏原理，銀行裡保存著的那個粒子也就會立刻發生變化，
這樣銀行就會知道，有人想讀取鈔票從事不法行為，從而提前做出應對。
而驗證一張鈔票是真是假，也很簡單。
只要銀行讀取一張鈔票中鑲嵌的粒子的狀態就可以了。
在讀取的過程中，它裡面的粒子的狀態會發生改變啊，
如果銀行保存的另一半粒子也發生了相應的量子態變化，
那就知道這張鈔票的確是銀行發行的真鈔了。如果沒變，那肯定就是假鈔。
科普達人卓克最近在他的專欄“卓老闆聊科技”裡跟大家探討了假幣這個話題。
你可能經常聽到傳聞，說現在物價和以前不同啦，(大陸)央行要發行500塊的鈔票啦，
但每次都證明是假消息，為什麼國家對發行大額的貨幣這麼謹慎呢？
這是因為啊，紙幣成本實在太低了，越是大額的紙幣，面臨的造假風險也越高。
哪怕是古代流通金幣銀幣，也照樣有黑作坊通過重鑄貨幣，然後參雜劣質金屬來獲取利潤。歷朝歷代，犯罪分子通過竊取、模仿印鈔技術來偽造海量假幣擾亂市場，
一直是個嚴重的問題。
那麼，該怎樣控制偽鈔呢？你肯定知道，要通過貨幣防偽技術來實現。
但你可能不知道的是，發展防偽技術從來都不是一件容易的事兒。
它不僅要用到當時最先進的技術，甚至許多最傑出的精英都跑去解決這個問題了。
比如說牛頓牛爵爺，
他前半輩子物理學很牛，但你可能不知道，他後半輩子幾乎全部投入到了鑄幣的工作中了。
我們剛說了，即使是金銀這樣子的貨幣，
黑作坊製造劣等貨幣擾亂市場也一直是嚴重的社會問題。
而牛頓到底是個天才，當時在他主導下，英國財政部改進了鑄幣技術，重鑄了新幣。
不僅比以前更有效地應用到了原始的金屬材料，新幣邊緣還印製了特殊的防偽標識，
防止一些雞賊的人通過蹭掉銀粉重鑄貨幣。
據說，當時有個造假幣的傢伙非常囂張，他聲稱自己的技術可以完美地鑄造出標準貨幣，
結果把牛頓惹毛了。這位大科學家通過親自比對假幣的特徵順藤摸瓜抓到了一大把造假者，
硬是讓這個囂張的造假者被判處了絞刑，可見當時牛頓在貨幣的防偽技術上下足了功夫。
和金幣銀幣相比，咱們今天紙幣的防偽技術先進多了，
從紙張材料、特殊水印、印刷油墨，以及最新的光學技術，幾乎能用的防偽技術都用上了。
而更新的貨幣比如說比特幣，它依賴於網絡時代最新的區塊鏈技術，
採用的核心加密技術也讓它更加穩定安全，這一技術也很快被全球各大銀行合作開發，
應用到了它們主導的電子貨幣上，現在已經在測試中了。
可以說，在貨幣防偽這件事情上，從古至今各個國家在技術上都從不含糊。
不過呢，從物理學角度來看，大多數防偽技術都是可以複製的。
只要有足夠的技術，印鈔廠能幹的，印假鈔的也照樣能幹。
但有一種量子貨幣，你可能沒聽說過，幾乎能做到絕對防偽。
要解釋它，我們還得從量子力學說起：
在量子力學中，如果你要複製一個量子態，你就得對它先進行觀察，確定它原本的量子態。
我們日常觀察一個物體，一般是通過測量它反射回來的電磁波。
但與宏觀物體不同，像電子這樣的粒子極其微小，你朝它發射一束光，
光子本身就會干擾到電子原本的狀態。於是當光子反射回來時，狀態就已經變了，
所以你只要試圖觀測量子態，它觀測之前是什麼狀態就完全不知道了。
這樣的話，只要在未來的鈔票中寫入一堆量子態的組合作為密碼，
比如光子的偏振啊或者電子的自旋啊等信息，那這張鈔票就幾乎是獨一無二的，
犯罪分子想通過讀取它來偽造同樣的鈔票就是完全不可能的事情。
你可能會問，那既然誰都沒法讀取這樣的量子密碼，銀行也沒發檢驗一張鈔票的真偽了啊？
答案是可以的，怎麼做到呢？這就牽涉到另一個很牛的技術，叫量子糾纏。
簡單說，就是把一個微觀粒子和另外一個粒子關聯到一起，
當其中一個粒子的狀態發生改變時，另外一個粒子的狀態就立刻發生相應的改變。
這種超越時空的心靈感應，曾一度被愛因斯坦拿來反對量子力學，
愛因斯坦認為這種神同步是違背相對論的，
覺得量子力學有問題，結果這種量子糾纏後來竟然被實驗證實了。
不過，今天我們並不聊為什麼會有這種糾纏現象，
而是解釋怎樣用這種量子糾纏來驗證鈔票。大概的原理是這樣的：
銀行事先給每張鈔票設定一對關聯在一起的粒子，
其中一個粒子鑲嵌在鈔票內部，而另外一個粒子則被銀行保存著。
這樣的話，當鈔票發行出去以後，
如果有犯罪分子試圖讀取鈔票裡頭粒子的量子態，而造成了粒子的變化，
那根據量子糾纏原理，銀行裡保存著的那個粒子也就會立刻發生變化，
這樣銀行就會知道，有人想讀取鈔票從事不法行為，從而提前做出應對。
另外，根據這個原理，你要想驗證一張鈔票是真是假，也很簡單，
只要銀行讀取一張鈔票中鑲嵌的粒子的狀態就可以了。
在讀取的過程中，它裡面的粒子的狀態會發生改變啊，
如果銀行保存的另一半粒子也發生了相應的量子態變化，
那就知道這張鈔票的確是銀行發行的真鈔了。如果沒變，那肯定就是假鈔。
你看，貨幣的防偽還真不是輕鬆事兒，甚至連量子力學都能用上。
當然，量子貨幣現在還處於概念階段，
其中有一些複雜的數學問題還沒有解決，相信在將來有一天，這一切都會夢想成真的。
本文源自：“得到”App “卓老闆聊科技”專欄
稿：李程遠 澳大利亞麥考瑞大學學者
轉載:得到
---------
主旨：
有一種量子貨幣，你可能沒聽說過，幾乎能做到絕對防偽。
我們還得從量子力學說起：
在量子力學中，如果你要複製一個量子態，你就得對它先進行觀察，確定它原本的量子態。
我們日常觀察一個物體，一般是通過測量它反射回來的電磁波。
但與宏觀物體不同，像電子這樣的粒子極其微小，你朝它發射一束光，
光子本身就會干擾到電子原本的狀態。於是當光子反射回來時，狀態就已經變了，
所以你只要試圖觀測量子態，它觀測之前是什麼狀態就完全不知道了。
這樣的話，只要在未來的鈔票中寫入一堆量子態的組合作為密碼，
比如光子的偏振啊或者電子的自旋啊等信息，那這張鈔票就幾乎是獨一無二的，
犯罪分子想通過讀取它來偽造同樣的鈔票就是完全不可能的事情。
既然誰都沒法讀取這樣的量子密碼，銀行也沒發檢驗一張鈔票的真偽了啊？
答案是可以的，怎麼做到呢？這就牽涉到另一個很牛的技術，叫量子糾纏。
簡單說，就是把一個微觀粒子和另外一個粒子關聯到一起，
當其中一個粒子的狀態發生改變時，另外一個粒子的狀態就立刻發生相應的改變。
這種超越時空的心靈感應，曾一度被愛因斯坦拿來反對量子力學，
愛因斯坦認為這種神同步是違背相對論的，
覺得量子力學有問題，結果這種量子糾纏後來竟然被實驗證實了。
怎樣用這種量子糾纏來驗證鈔票？
銀行事先給每張鈔票設定一對關聯在一起的粒子，
其中一個粒子鑲嵌在鈔票內部，而另外一個粒子則被銀行保存著。
這樣的話，當鈔票發行出去以後，
如果有犯罪分子試圖讀取鈔票裡頭粒子的量子態，而造成了粒子的變化，
那根據量子糾纏原理，銀行裡保存著的那個粒子也就會立刻發生變化，
這樣銀行就會知道，有人想讀取鈔票從事不法行為，從而提前做出應對。
而驗證一張鈔票是真是假，也很簡單。
只要銀行讀取一張鈔票中鑲嵌的粒子的狀態就可以了。
在讀取的過程中，它裡面的粒子的狀態會發生改變啊，
如果銀行保存的另一半粒子也發生了相應的量子態變化，
那就知道這張鈔票的確是銀行發行的真鈔了。如果沒變，那肯定就是假鈔。
沒有留言:
張貼留言