雷奕安
关于量子纠缠态的超距作用及世界本源是物质还是信息的讨论
2014-5-13 19:14
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朋友转了一条关于量子纠缠态超距作用的比喻:(不会从微信上转过来,手敲的,稍有差别)

 

量子纠缠态的超距通信常被人误解为:一对纠缠态的量子,一个状态发生改变,另一个立即改变——这是超光速的——用我最喜欢的类比来说,这种改变就像是你在中国的妹妹生了一个小孩,远在巴黎的你立即同时成为了舅舅。你称谓的改变同样是超光速的,但需要一个来自你妹妹的电话才知道。

 

这个比喻非常好,也许事实就是这样。我个人一直将纠缠态理解成一个态,也就是所谓一对纠缠的光子实际上是两个处于纠缠态的单光子,而每个光子只跟自己纠缠。这像双缝干涉实验中每个量子跟自己干涉一样。这是符合量子力学基本理论的,因为本来每个光子都没有需要“在哪里”的限制。自己跟自己干涉或者自己跟自己纠缠是容易理解的,因为是一个波函数,而一个量子跟另一个量子超距作用更难理解一点。

 

但打电话这个比喻非常贴切,还有一个原因是,量子通信正好需要一个经典信息通道。一个人的很多属性,是不是舅舅,是不是爷爷,是不是病人,等等,都会瞬间改变,这跟另外一个事件相关。这是纠缠,还是通信,或者是测量?也许这些都是同一个概念。通信当然是信息的传播。这又引起一个讨论,世界究竟是由物质构成的还是信息构成的?

 

量子信息论的主要发起者,David Deutsch,H Dieter Zeh,著名物理学家John Wheeler等都讨论过这个问题。附件中有Deutsch,Zeh,及Zeilinger在Wheeler 90大寿文集上写了几篇文章。几年前曾翻译过,贴在附件中,供参考。原文开始由北大物理学院当时的两位本科生罗璇和朱芸慧翻译,我做了一些修改。原文有图,不过没有好像也不影响理解。

 

这些文章都选自John Wheeler 90大寿纪念文集,都是相关领域顶尖学者的前沿综述。湖南科技出版社选译了其中大部分,有关量子信息论,宇宙论,复杂性等,2008年出版,书名叫《宇宙极问》

 

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