弥天大谎：实现量子隐形传输

国家科技部973项目“量子通信和量子信息技术”首席科学家郭光灿院士在担纲写的“爱因斯坦的幽灵
—量子纠缠之谜”中写道：“如果对其中的一个粒子进行测量，另一个粒子将会瞬时“感应”到这种影响
，并发生相应的状态变化，无论它们相距多远。”，还写道：“1997年，奥地利因斯布鲁克大学由塞林
格领导的一个实验小组首次实现了光子的量子隐形传态，即将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光
子。目前，物理学家们在实验室中已实现了光子之间（距离超过600米）、光与原子之间、以及原子与
原子（距离约1米）之间的量子隐形传态。可以预计，实现更大尺度的原子和分子的量子隐形传态也已
为时不远。”奥地利泽林格教授估计“也许一千年后真的能够远距离转移一只咖啡杯。”中科大潘建伟

对海森伯不确定关系式的理解

[摘要]对海森伯不确定关系式的理解是理解量子力学的一个主要方面。本文论证，微观粒子本来同时具
有位置和动量的精确值以及同地具有时间和能量的精确值，并说明这与海森伯不确定关系式不矛盾。文
中讨论了量子纠缠的真相，给出了纠缠粒子的不确定关系式，指出量子纠缠的本性不是非定域的。讨论
了微观粒子行为到宏观物体行为过渡的真相，给出了介观物体的不确定关系式，指出量子力学的经典极
限是有效屏蔽参数趋于0，而不是普朗克常数趋于0。讨论了不确定关系式与量子态的叠加性的关系，指
出这种不确定性是态叠加性的后果。讨论了不确定关系式与波函数几率诠释的关系，指出不确定性不是
统计关系出现的真正原因，原因在于量子力学描述的不完备性和预言的几率性。讨论了不确定关系式与
微观粒子的实在性，指出这种关系式并不违反客观实在论。讨论了不确定关系式与因果决定性，指出这

爱因斯坦调和微粒说和波动说百周年纪念

[摘要]爱因斯坦用普朗克的黑体辐射公式研究辐射中光量子的涨落，于1909年提出，一个光量子不仅有
正比于频率的能量，也有反比于波长的动量，确认光的波粒二象性质。这一确认调和了光微粒说和波动
说的对立，促进早期量子论和后来量子力学的诞生，做出划时代的贡献。但是他并不满意自己的成果，
期望理论物理发展的下一阶段将带给我们一种能看作为波动说和发射说融合的光的理论。现在来看，也
许最可能的融合途径是用符合他的定域实在论思想的潜波变量。希望有很多学者来探索爱因斯坦期望的
那种融合的理论。

纪念爱因斯坦调和微粒说和波动说百周年，话要从三个多世纪以前说起。牛顿用玻璃三棱镜分解白色的
太阳光成七色光，认为“光由不同折射性能的光线组成。”还有，他用两块三棱镜压在一起（碰巧压的

谁说玻姆力学是非定域的

在斯坦福哲学百科全书中，有一个条目“玻姆力学”，其中写道“凡参与同行争论量子力学基础者，不管其见解如何，很可能同意托尔斯泰的这个说法：有些人把个人的结论，津津乐道向同僚讲解，趾高气扬对他人教导，取根根花线编织人生锦缎，哪怕有最简单最明显的真理要迫使他们承认那些结论为伪，我知道多数人，包括能够轻易对付最最复杂问题的，皆难得接受那个真理。”此语录引自乔瑟夫·福德的文章 “Chaotic dynamics and fractals”（混沌动力学和分形）。看来物理学家对托尔斯泰的说法也颇感兴趣，笔者找到福德的文章，并将该语录译出如上，以飨读者。恐怕在科学殿堂里闹的事情比托尔斯泰所言的更令人不安。

从量子力学问世，在其数学形式与量子实体关系的探索中遭遇谜团，谓量子力学诠释问题，以及在它与测量结果关系的探索中又遇谜团，谓量子测量问题。量子力学的不同诠释对测量问题有不同的解答。戴维·玻姆十分关注这两个问题，而且在1951年前后，想法有了突变。在1951年出版的书《量子理论》中他写道：“因此我们下结论，没有任何力学上决定的潜变量理论能导致量子理论的一切结果。”而在1952年，他发表了两篇文章，“量子理论的潜变量诠释建议”Ⅰ和Ⅱ，写道：“建议的诠释对所有物理过程精确导致如同通常诠释得到的结果。”关于测量问题，他说：“我们发现，原理上这些“潜的”变量决定个别测量过程的精确结果。”似乎一举揭开了两个谜团。

对量子态叠加原理的理解

[摘要]量子态的叠加性与经典波（如声波）的叠加性在加减形式上完全相同，但实质完全不同。对量子体系的测量表明，量子态有非空和准空之分，在单量子体系的叠加态中至多有一个成分是非空的，而经典波中所有成分都同等实在。量子态叠加原理难以理解，并易于误解，例如波函数坍缩假设、量子态不可克隆定理和隔空传物理论都出于对这原理的误解，在科学研究和教学中务必保持警惕。

量子态叠加原理深刻反映量子力学与经典力学的根本差别。1930年出版的狄拉克的《量子力学原理》的第一章的标题就是“叠加原理”。他说：“最基本最厉害的那些[大自然正确规律]之一是态的叠加原理。”并写道：“他也许认为，已经引进了一个很奇怪的思想--一个光子是部分处于两个偏振态的各个之中，或处于两个分离光束的各个之中--然而，甚至凭借这个奇怪思想也得不到任何基本的单光子过程的满意图象。他可能进一步说，这个思想不提供有关实验的结果的任何信息，除了能得到波以某种模糊方式引导光子的初等考虑之外。”对这两个批评，狄拉克的回答是：“在原子现象的情形中，不能期望任何图象存在于图象这个词的平常意义之中，图象意味着主要在经典路线上起作用的模型。”“对于许多用光的简单实验，波和光子以模糊的统计方式关联的初等理论足以说明那些[实验]结果。”他说：“它[叠加原理]要求我们假设这些态之间存在奇特的关系，即当这体系确定地处在一个态中时，我们可以认为它部分处在两个或更多的其它态的各个中。原来的态必须看作是这两个或更多新态的叠加结果，其方式不能按经典思想设想。”狄拉克以单光子干涉为例说明如何克服观念上的困难。他说：“如果现在使那两个成分发生干涉，则我们会要求在一个成分中的光子能够与另一个成分中的光子发生干涉。有时这两个光子必定互相淹没，有时必定产生四个光子。这与能量守恒矛盾。对单光子把波函数与几率联系起来的新理论能够克服使各光子部分进入这两个成分的各个之中的困难。因此各光子只能与它自己干涉，不同光子间的干涉决不会发生。”最后一句话成了经常被引用的名言，不过这个论断不够确切，需要修正，因为实验证明独立激光器发射的光子之间能够发生干涉。

波函数坍缩假设的谬误与祸害

[本文论证，波函数坍缩假设违反因果律，这种坍缩不是物理过程，是臆想，是测量时的多余假设。要警惕基于这种坍缩的量子魔术对科学的危害。]

科学解释因果关系，所有科学分支都服从因果律，似乎量子力学例外。海森伯说：“因果律不再适用于量子理论。”格林伯格说：“量子力学是魔术。”量子隐形传态理论的主创者贝内特把借神秘作用的传送比作伏都（巫术）。从量子力学问世，在其数学形式和量子实体关系的探索中遭遇谜团，即量子力学诠释问题，以及在其数学形式和测量结果关系的探索中又遇谜团，即量子测量问题。量子力学的不同诠释对测量问题提出不同的解答。哥本哈根诠释否定实体独立于观察存在和否定其行为遵从因果律，这些否定导致引入波函数坍缩假设来解释实验测量产生有定值的结果。不幸，这个假设引起一系列的问题：波函数何时、何地、如何坍缩？坍缩是不是物理过程？坍缩是否由观察者的知觉引起？坍缩是否真的发生？

隔空传物理论的谬误与祸害

[本文论证，隔空传物理论是混淆虚实、颠倒远近的理论，隔空传物或量子隐形传态无可能性，哪能成为原则上不可破译的保密通信和量子计算的基础。]

隔空传物，似巫术，据说是凭借一种非定域的神奇力量。定域或非定域一词在不同场合有着不同的含义，在涉及相互感应、相互影响、相互作用的情形时，非定域作用是指那种无论距离多远的、无滞后瞬间的、无需媒介的、无可阻拦的超时空作用，常称超光速作用或类空作用。爱因斯坦称之为鬼魅远距离作用，把它比作传心术式的影响。

我们用一个比喻来说明所谓的非定域作用。假如在北京有许多龙风双胞胎，把第一对中的G1留在北京，把M1送到上海，把第二对中的M2留在北京，G2送到上海，等等。如果把双胞胎比作纠缠的量子对（量子双胞胎），假如对北京的任意一个婴儿做性别手术，比如把G1做成女孩，由于“存在”非定域作用，那么上海的同胞M1就会瞬间变成男孩。专家们认为这并非荒谬，因为手术前“量子双胞胎”各自的性别均依赖于对方而处于不确定状态。一本名家所著教材中是这样写的：“一旦对其中一个粒子做自旋取向测量，使其产生坍缩，比如向上，则另一粒子虽然处于遥远而未知的地方，也将瞬间同时发生自旋态朝下的坍缩。” 他们认定有非定域作用，但并不讳言那是一种尚不清楚的神奇力量。

贝尔不等式的谬误与祸害

[摘要：本文论证，贝尔不等式是杜撰的，用来判断量子是否有实在性和定域性毫无意义，也不能用来检验量子态是否是真正的纠缠态。借所谓非定域性搞技术革命，肯定一事无成。]

先来编造一个幽默故事作为文章的引言。有一对米你双胞患了重病，一位郎中A搞到大师B的一个“经典药方”。不过采用有两个条件，（1）患者客观实在，（2）双胞一方的诊治不影响对方，也不受对方处境安排的影响。前者称为实在性条件，后者称为定域性条件，这两个条件合理到可称十足废话。不料治疗无效，大师B的经典药方不容丝毫怀疑，因此郎中A断言：这对双胞必定缺少定域的实在性。从严格的逻辑分析看，这对双胞只要缺实在性或缺定域性二者之一就治疗无效，即如果他们不缺实在性，必缺定域性，反之，如果不缺定域性，那就必缺实在性。到底缺哪个，或二者皆缺，还是无法断定的。后来，另有一位郎中G搞到大师L的一个不那么经典的药方，条件（1）同前，条件（2）有所放松，把“也不受对方处境安排的影响”改为“但会受对方处境安排的影响”。结果还是治疗无效，大师L的药方更不容怀疑，他还是诺奖得主呐，于是郎中G说，否定他们的定域性还不够，还要否定他们的实在性。我们注意到，从逻辑上讲，这些郎中从治疗结果都未能否定非实在性和定域性的联合。但是，郎中A还是“倾向于”承认非定域性和非实在性的联合，叫喊这种治疗无效敲响了爱因斯坦的定域实在论思想的丧钟，宣称实验已经证实大自然存在非定域性（鬼魅隔空作用），预期这个深刻科学发现将带来一场新的技术革命。