賀俊杰/文
如今大伙都曉得量子糾纏,但具體這個電量子糾纏是個哪些東西?真正懂的人甚少,我簡單給你們科普一下。這個電量子糾纏是個獨特的現象,好比在我們的太陽系操縱一個電子,和它糾纏的另一個電子顯然是在遙遠的宇宙深處幾到十幾光年之外,同時也被同樣操縱,你想一想,這應當是一種哪些樣的畫面?
第一,它告訴我們,在這個宇宙中,真有超過光速的東西。這兒指的是信息傳遞不受距離限制。
這使我想起小時候到我爺爺家去走同事,看見她家窗戶自縊著兩個葫蘆,有一個小口,上面繃著棉線,不曉得這是干嘛用的。問了我弟弟,他告訴我,這是叫人用的。
原先她們這個小村子有三十多戶人家,分散搬去各自的小山坳里,那時搞集體化,為了趕快能通知你們,才想出這個辦法。那時沒有電,更沒有電話,只能靠棉線把你們連在一起,鎮長撩動自家葫蘆,通過振動傳導,全村的葫蘆都能看到“嘣嘣嘣”的聲音,省去了跳著每家通知了。
這是震頻傳輸,和才能傳輸“量子態”是兩個概念。
而電子糾纏卻不能傳輸信息,這怎么理解呢?舉個簡單事例。兩個人打兵乓球,你只有兩種狀態:得分或則不得分。(這和電子相像,只有兩個量子態:載流子向下或則向上。)你只要觀察一個人是否得分,不用看另一個人,能夠曉得他這球是否得分,屬于正負對等。
又如果你有孩子婆婆,也只有兩個量子態:父親來看你,作為父親你就曉得婆婆肯定留在家里。從你看見你的孩子之時刻到你曉得婆婆留在家之間的時差,理論上可以等于零。
假如用從父親家到你家的距離乘以時間間隔,把結果定義為隱型傳態的速率,它可以是無窮大。并且,這傳遞了任何信息嗎?沒有。真正的信息傳遞是通過精典傳輸手段,也就是你父親來傳輸的。他的速率取決于他是步行還是騎單車或則駕車。母親必須告訴你,婆婆在家還是回娘家了,也就是說,你必須曉得游戲規則,這個規則可稱為密碼理論。
在量子隱型傳輸實驗中,規則即密碼理論是事先就曉得的。這個反例所說的道理最早是由愛因斯坦、波多爾斯基和羅森(,andRosen)兩人提出的一個假想實驗來說明的,叫EPR佯謬。這和過去所用的密碼本有異曲同工之妙。
第二,兩個電子以某種空間方式存在著必然聯系,由于它們交往得這么遙遠,但它們依然以不可思議的形式聯系著,這使我們不由得懷疑,這兩個電子實際上是一體的,但在理論上,這又是多么的不可能!
由此我們會想到,我們的月球,會有一個糾纏的月球,我們的太陽和太陽系,會有一個糾纏的太陽和太陽系,我們的宇宙會有一個糾纏的宇宙!
然而,這在理論上雖然是不可能的,由于我們的月球、太陽、太陽系和宇宙,都不單單是電子構成的,還有玻骰子和夸克,還有引力子和膠子!而它們這種基本粒子則沒有電子糾纏類似的屬性!
也就是說,大多數基本粒子不具有電子糾纏的特點,我們又如何才能推測,所有的物質都要根據電子糾纏那樣的存在形式存在呢?
雖然說究竟:“量子隱型傳輸”并不能真正傳輸信息,為何我們卻又要拚命宣傳“量子糾纏的傳輸速率起碼比光速高4個數目級。”這4個數目級是通過哪些方法求下來的?這些無意義的宣傳早晚是要被揭發的。
問題是,“早晚”是多長時間?社會心理對科研過程一般就能等待幾六年。而且,幾六年后,人們不就可以看出“量子隱型傳輸”到底能不能頓時傳遞信息了?假如你做不到,豈不是就真相大白了?
但社會心理的奧妙就在于這個緩沖期,俺們普通老百姓說的渴望期:幾六年后,人們依舊會以新時間為起點,繼續等待幾六年,而不會質問說:“你們幾六年前就說能否實現超光速通信,為何現今還沒有實現?”真是王二小春節,一年不如一年。
雖然不管是“量子糾纏”也熱門了幾六年了。時至今日,無論是量子計算機還是量子隱型傳輸,都還逗留在研究室和新聞媒體,和實際應用毫無關系。再等幾六年還是這么,只是媒體向社會描畫迷人的未來和希望。假如真能“超時空傳輸”,可以保證信息傳輸的隱秘,甚至可以實現量子遁術(人體傳輸),可以實現高速量子估算破譯密碼,果真如此任何國家就會不惜一切代價仍然支持下去。
而目前在這一領域不僅發明大量的通常人聽不懂的行話術語(),例如量子糾纏,量子估算,量子信息,量子密碼,量子解碼,量子點,量子比特,量子相變,EPR佯謬,貝爾不方程,等等等等外,沒有一點根本性的突破。
這種行話術語有兩個作用:既可以給人以“這門學問很深”的印象,又給人以“這一研究應用十分廣泛”的印象。對于這么晦澀而具有廣泛應用前景的研究,誰忍心批評質疑,研究經費還是要給的,不管怎樣說這也是個高科技嘛,再等它幾六年,又有哪些不可以呢?
這情形和長生不老藥的研究非常相像。但凡給某一真人研究經費研發長生不老藥的臣子殿下,都希望在自己有生之年才能練出長生不老藥,也就是說,二三六年應當出成果。
但是,雖然二三六年也出不了成果,他還是會仍然等下去,等到死也不會停止這項研究,由于長生不老的希望太美好,太神圣。
太上皇死了量子物理糾纏什么意思,別的臣子會繼續長生不老藥的研究,這些過程可以重復幾百遍,可以持續幾千年。面前仍然有一個美好的幻覺,值得追逐一生??!
不管你任何夸耀,仍然改變不了這樣的事實:從事量子糾纏研究的人們,一方面年復一年地聲稱實現了多么偉大的“突破”,例如實現了八個粒子的糾纏態,另一方面又說這方面的研究還是在理論探求階段;一方面聲稱量子隱型傳態可以實現超光速密碼傳輸,甚至可以進行遠距離人體傳輸(遁術),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型傳態不可能拿來傳輸信息和質量能量。
這樣既保鮮了美好的希望,取得了社會對現今的研究項目的資金支持,又對將來可能的失敗有言在先,待會兒可以推脫責任。
對量子糾纏的實際市場行情我們應當有個比較清楚的認識,不要老是搞那種務虛,高談闊論這些誰也不懂的理論和深奧哲學問題了。
玻爾曾說:“誰要是第一次看見量子理論時沒有倍感疑惑,那他一定沒聽懂?!逼鋵崳偃缒愕诙慰吹搅孔永碚摃r沒有倍感疑惑,你也還是沒有聽懂。為何呢?由于人們津津樂道的所謂“波函數”根本就不是行波的函數。光的波函數是精典電動熱學中麥克斯韋場多項式的解,十分簡單的正弦波,而不是量子熱學中任何方程的解。光波(行波量子物理糾纏什么意思,串擾)都是精典數學的概念。光波的傳播,反射,折射,繞射,干涉,極化等都是精典化學光學的內容,和量子熱學毫無關系。
光的干涉現象和量子糾纏概念完全是不同的概念。量子熱學中的量子態,是電子或其他粒子的狀態,是薛定諤等式的解(且不管相對論量子熱學)。但是薛定諤多項式根本就不是波動多項式,它的解根本就不是波函數,而是機率分布函數。
行進中的電子也是波。誰能把電子的波函數寫下來?有能耐寫下來讓你們瞧瞧。至于描述電子的波動多項式,就更不要談了。
教科書上總是舉電子的干涉紋樣為例證明電子也是波??删褪墙炭茣矊懖怀鲭娮邮牟ê瘮?。一寫下來還會露馬腳。
假如不管有沒有波動多項式,只是偷用水波或則電磁波的行波函數,那振幅的數學意義是哪些呢?寫不出電子的波動多項式和行波的波函數,如何可能實現“電子的遠程糾纏”?尤其奇怪的是,電子的波函數怎樣可以通過光波來糾纏?
除了愛因斯坦不能接受“幾率波”的不定論哲學,就是量子熱學的發明者薛定諤也不理解。他提出了薛定諤多項式之后,在求解多項式時得出了量子化條件,算出了氫原子波譜的基態,結果和里得伯公式相符。并且這個等式的解究竟是哪些東西,薛定諤自己也不曉得。似乎只是一個空間的函數??傊玫搅死锏貌?,解釋了氫原子波譜,這就夠了。
極小的微觀是宇宙世界的組成分子。量子糾纏,不管糾纏的變化態勢怎樣,首先是存在量子,糾纏也是一種能量的作用。這正好證明了世界惟一的物質性,它們不是靜止孤立存在的。它們之間永遠保持著聯系。有聯系,就意味著運動,有運動,就意味著會形成各類各樣的新的變化。而變化的力度與方向,是由參與變化之諸方物質性的主體其能量的大小及其結構主次所決定的。
這也肯定了“變”是絕對的,“靜”是相對的普世價值觀。