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也來糾纏一下電子糾纏（2） 能夠傳輸“量子態(tài)”，卻不能傳輸信息，這如何理解呢？舉個(gè)簡(jiǎn)單例子。兩個(gè)人打乒乓球，你只有兩種狀態(tài)：得分或者不得分。（這和電子相似，只有兩個(gè)量子態(tài)：自旋向上或者向下。）你只要觀察一個(gè)人是否得分，不用看另一個(gè)人（不用測(cè)量），就能知道他這球是否得分。又假如你有一對(duì)祖?zhèn)鞯凝堷P劍，也只有兩個(gè)量子態(tài)：龍劍或者鳳劍（又可叫做雌雄劍），母親要你弟弟把其中一把從江南帶到塞北你的戍邊哨所。你打開一看，上面刻了一條金龍。你不用任何測(cè)量就立即知道媽媽留在身邊的寶劍上刻的是鳳凰，從你看到你的寶劍之時(shí)刻到你知道媽媽留下的寶劍是鳳凰劍之間的時(shí)差，理論上可以等于零。如果用從杭州到雁門關(guān)的距離除以時(shí)間間隔，把結(jié)果定義為隱形傳態(tài)的速度，它可以是無窮大。但是，這傳遞了任何信息嗎？沒有。真正的信息傳遞是通過經(jīng)典傳輸手段，也就是你弟弟來傳輸?shù)摹Ｋ乃俣热Q于他是步行還是騎馬。弟弟必須告訴你，另一把寶劍是存放在家里還是被妹妹作為嫁妝帶到了嶺南，也就是說，你必須知道游戲規(guī)則（理論）。在量子隱形傳輸實(shí)驗(yàn)中，規(guī)則（理論）是事先就知道的。這個(gè)例子所說的道理最早是由愛因斯坦、波多爾斯基和羅森（Einstein, Podolsky and Rosen）三人提出的一個(gè)假想實(shí)驗(yàn)來說明的，叫EPR佯謬。 如果你有兄弟七八個(gè)，祖?zhèn)饔惺税惚鳎ǘ鄠€(gè)量子態(tài)），那么當(dāng)你看到弟弟帶來的龍泉寶劍時(shí)，是不可能知道遠(yuǎn)戍遼陽(yáng)的大哥收到的到底是殺手锏還是鉤鐮槍的，除非弟弟告訴你。另一方面，遼陽(yáng)的大哥到底收到什么兵器，你無法改變，無法控制，因此無法傳遞信息。你要想傳遞信息，對(duì)方的某種物理量（比如對(duì)方耳膜的振動(dòng)，無線電收發(fā)報(bào)機(jī)中的電信號(hào)）必須能夠受你控制。而這些都是所謂的“量子隱形傳態(tài)”做不到的。 不過，蕓蕓眾生和國(guó)防部負(fù)責(zé)分配科研經(jīng)費(fèi)的首長(zhǎng)們是不知道這個(gè)底細(xì)的。他們被 “量子糾纏的傳輸速度至少比光速高4個(gè)數(shù)量級(jí)。在量子糾纏的幫助下，帶傳輸量子攜帶的量子信息可以被瞬間傳遞并被復(fù)制，因此就相當(dāng)于科幻小說中描寫的超時(shí)空傳輸” 的科幻宣傳誤導(dǎo)，以為他們的“量子糾纏”可以實(shí)現(xiàn)超光速信息傳輸，甚至還可以量子加密。如此神奇高超的技術(shù)，當(dāng)然應(yīng)該大力支持。國(guó)防科研要舍得花錢，哪里在乎幾個(gè)億？讓他們搞去，以免外國(guó)人爭(zhēng)了先機(jī)。所以“量子計(jì)算機(jī)”和“量子隱形傳輸”的科研經(jīng)費(fèi)源源不斷。 朋友們可能會(huì)說，如果“量子隱形傳輸”并不能真正傳輸信息，卻又要拼命宣傳“量子糾纏的傳輸速度至少比光速高4個(gè)數(shù)量級(jí)?！薄跋喈?dāng)于科幻小說中描寫的超時(shí)空傳輸”，那早晚是要被揭穿的呀？問題是，“早晚”是多長(zhǎng)時(shí)間？社會(huì)心理對(duì)科研過程通常能夠等待幾十年?？墒?，幾十年后，人們不就可以看出“量子隱形傳輸”到底能不能瞬間傳遞信息了? 如果你做不到，豈不是就真相大白了？社會(huì)心理的奧妙就在于此：幾十年后，人們?nèi)匀粫?huì)以新時(shí)間為起點(diǎn)，繼續(xù)等待幾十年，而不會(huì)質(zhì)問說：“你們幾十年前就說能夠?qū)崿F(xiàn)超光速通訊，為什么現(xiàn)在還沒有實(shí)現(xiàn)？”自上世紀(jì)末開始到現(xiàn)在，“量子糾纏”也熱門了幾十年了。時(shí)至今日，無論是量子計(jì)算機(jī)還是量子隱形傳輸，都還停留在研究室和新聞媒體，和實(shí)際應(yīng)用毫無關(guān)系。但是人們不會(huì)計(jì)較這些，社會(huì)公眾仍然會(huì)以今天為起點(diǎn)，再等幾十年，好像以前幾十年什么都沒有發(fā)生過。幾十年后的公眾，會(huì)以那時(shí)為起點(diǎn)，再等幾十年。永遠(yuǎn)不會(huì)有考績(jī)的時(shí)候。這里的關(guān)鍵之一，是要通過媒體向社會(huì)描繪誘人的未來和希望。如果某種研究某一天能夠?qū)崿F(xiàn)科幻小說中的? “超時(shí)空傳輸”，可以保證信息傳輸?shù)碾[秘，甚至可以實(shí)現(xiàn)量子遁術(shù)（人體傳輸），可以實(shí)現(xiàn)高速量子計(jì)算破譯密碼， 那公眾和國(guó)防部就會(huì)一直支持下去。關(guān)鍵之二就是發(fā)明大量的一般人聽不懂的行話術(shù)語(yǔ)（jargon），比如量子糾纏，量子計(jì)算，量子信息，量子密碼，量子解碼，量子點(diǎn)，量子比特，量子相變，EPR佯謬，貝爾不等式，等等等等。這些行話術(shù)語(yǔ)有兩個(gè)作用：既可以給人以“這門學(xué)問很深”的印象，又給人以“這一研究應(yīng)用非常廣泛”的印象。對(duì)于如此深?yuàn)W而具有廣泛應(yīng)用前景的研究，誰忍心批評(píng)指責(zé)，中斷研究經(jīng)費(fèi)呢？再等它幾十年，又有什么不可以呢？這情形和長(zhǎng)生不老藥的研究極其相似。凡是給某一真人研究經(jīng)費(fèi)研制長(zhǎng)生不老藥的皇帝陛下，都希望在自己有生之年能夠練出長(zhǎng)生不老藥，也就是說，二三十年應(yīng)該出成果。可是，即使二三十年也出不了成果，他還是會(huì)一直等下去，等到死也不會(huì)停止這項(xiàng)研究，因?yàn)殚L(zhǎng)生不老的希望太美好，太神圣?；实鬯懒耍瑒e的皇帝會(huì)繼續(xù)長(zhǎng)生不老藥的研究，這種過程可以重復(fù)幾百遍，可以持續(xù)幾千年。直到20世紀(jì)的現(xiàn)代美國(guó)，雖然沒有皇帝，還是有人滿懷希望。我兒子高中畢業(yè)時(shí)，有位醫(yī)生朋友勸他學(xué)醫(yī)，這當(dāng)然沒有什么不對(duì)。不過他的理由很奇怪，說是兩年之內(nèi)就會(huì)有長(zhǎng)生不老藥上市，并勸我買這家醫(yī)藥公司的股票。而今20年過去了，雖然長(zhǎng)生不老藥還沒上市，但是人們并沒有放棄煉制長(zhǎng)生不老藥的希望。 不管人們?nèi)绾涡麄鞴P(guān)，始終改變不了這樣的事實(shí)：從事量子糾纏研究的人們，一方面年復(fù)一年地宣稱實(shí)現(xiàn)了多么偉大的“突破”，比如實(shí)現(xiàn)了八個(gè)粒子的糾纏態(tài)，另一方面又說這方面的研究還是在理論探索階段；一方面揚(yáng)言量子隱形傳態(tài)可以實(shí)現(xiàn)超光速密碼傳輸，甚至可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離人體傳輸（遁術(shù)），可以不用宇宙飛船就把人送到其他的星球和其他銀河系，另一方面又說量子隱形傳態(tài)不可能用來傳輸信息和質(zhì)量能量。這樣既保鮮了美好的希望，取得了社會(huì)對(duì)現(xiàn)在的研究項(xiàng)目的資金支持，又對(duì)將來可能的失敗有言在先，到時(shí)候可以推卸責(zé)任。 對(duì)量子糾纏的實(shí)際市場(chǎng)行情有了比較清楚的認(rèn)識(shí)以后，我們就可以來務(wù)務(wù)虛，談?wù)劺碚撆c哲學(xué)問題了。玻爾曾說：“誰要是第一次聽到量子理論時(shí)沒有感到困惑，那他一定沒聽懂?！?其實(shí)，如果你第二次聽到量子理論時(shí)沒有感到困惑，你也還是沒有聽懂。為什么呢？因?yàn)槿藗兘蚪驑返赖乃^“波函數(shù)”根本就不是行波的函數(shù)。光的波函數(shù)是經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)中麥克斯韋場(chǎng)方程的解，非常簡(jiǎn)單的正弦波，而不是量子力學(xué)中任何方程的解。光波（行波，駐波）都是經(jīng)典物理的概念。光波的傳播，反射，折射，繞射，干涉，極化等都是經(jīng)典物理光學(xué)的內(nèi)容，和量子力學(xué)毫無關(guān)系。光的干涉現(xiàn)象和量子糾纏概念完全是不同的概念。量子力學(xué)中的量子態(tài)，是電子或其他粒子的狀態(tài)，是薛定諤方程的解（且不管相對(duì)論量子力學(xué)）。可是薛定諤方程根本就不是波動(dòng)方程，它的解根本就不是波函數(shù)，而是幾率分布函數(shù)（正統(tǒng)教義如此說）。有的朋友說，行進(jìn)中的電子也是波。我要他把電子的波函數(shù)寫出來，他就是寫不出來。至于描述電子的波動(dòng)方程，就更不要談了。教科書上總是舉電子的干涉圖案為例證明電子也是波?？删褪墙炭茣矊懖怀鲭娮邮牟ê瘮?shù)。一寫出來就會(huì)露馬腳。如果不管有沒有波動(dòng)方程，只是偷用水波或者電磁波的行波函數(shù)，那振幅的物理意義是什么呢？寫不出電子的波動(dòng)方程和行波的波函數(shù)，怎么可能實(shí)現(xiàn)“電子的遠(yuǎn)程糾纏”？尤其奇怪的是，電子的波函數(shù)怎么可以通過光波來糾纏？ 不僅愛因斯坦不能接受“幾率波”的不定論哲學(xué)，就是量子力學(xué)的發(fā)明者薛定諤也不理解。他提出了薛定諤方程以后，在求解方程時(shí)得出了量子化條件，算出了氫原子光譜的能級(jí)，結(jié)果和里得伯公式相符。但是這個(gè)方程的解到底是什么東西，薛定諤自己也不知道。好像只是一個(gè)空間的函數(shù)。反正得到了里得伯公式，解釋了氫原子光譜，這就夠了。 |
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