梅晓春:揭穿中国量子隐形传输 (摘要) "量子态隐形传输"具有很大的欺骗性,内在问题埋藏得很深,以至于多年来欺骗了许多人,需要予以彻底揭穿。事实上科学界至今对"量子隐形态传输"实验的理解是非常不充分,整个事情云里雾里,不明不白。塞林格和潘建伟等的实验文章也写得不清不楚,让别人摸不着头脑。许多专门搞量子力学的人都看不懂,更不要说其他不是量子力学专业的。即量子通讯主要的两种典型方式,一是量子密码,二是所谓的"量子态隐形传输"。量子密码的理论和技术似乎比较成熟,已经可以进入实用层次。 那么量子隐形传输呢?这实际上是一个备受质疑,连实验室都出不了的东西,根本谈不上足够成熟的已经可以进入技术开发的层面。量子态隐形传输:不需要接触相互作用,可以跨越任意距离,在瞬间完成的传输过程,违背物理学的最基本原则。然而正是这种被认为与传心术类似的东西,经过十来年的鼓吹和新闻炒作,居然登上科学大堂,正在变成主流显学。以下几点是"量子态隐形传输"的错误。详细的论证请见附件。 1. "量子态隐形传输"理论中,双光子和三光子的波函数,不满足玻色子全同对称性。从物理学基本原理上看,这个理论就是不成立的。 2. 为了使波函数崩塌到某个贝尔基能在实验上实现,塞林格和潘建伟等不得不引入我称之为"贝尔基测量规则"的假设。这个假设认为,空间波函数反对称的态或反对称的贝尔基F(-,1,2)表示两个光子进入不同的探测器,空间波函数对称的态或对称的贝尔基F(+,1, 2)表示两个光子进入相同的探测器。但这个规则没有任何物理根据,毫无道理,完全是为了使他们的理论和实验能自圆其说而引入的。如果没有这个规则,"量子态隐形传输"实验就无法与理论对接。 3. 按塞林格和潘建伟等对他们实验的理解,四个贝尔基的计数符合率都是0.25。但只有反对称的F(-,1,2)可以测量,其他不可以测量。然而按他们的"贝尔基测量规则",对称的F(+,1, 2)表示两个光子进入相同的探测器,这也是可以测量的,为什么不测量?原因只能是,实际测量与他们的预言不可能一致,于是就被"省略"了。 4. 塞林格和潘建伟等对"量子态隐形传输"实验的计算不是采用量子力学的标准方法。按照量子力学的标准方法计算,两个电子同时出现在一个探测器,或对称的F(+,1, 2)出现的几率应当是0.125。但潘建伟等的计算结果是0.25,与量子力学的标准计算结果不一致,因此肯定是错的。 5. 塞林格和潘建伟等认为另外两个对称的贝尔基也存在,但不可以测量。然而在"量子态隐形传输"实验中,这两个基实际上不存在。因此实验中只剩F(+,1, 2)和F(-,1,2),它们的符合计数率应当都是0.5,而不是0.25。 6. 由于有两个对称基在实验中实际不存在,三光子波函数按四个贝尔基展开就成问题了,它不满足波函数展开的完备性。 7. 在"量子态隐形传输"实验中,如果令光路3的距离比光路2短,则光子3先到达Bob处,进入某个探测器,偏振状态被确定后,光子2才到达Alice处。也就是说光子3的状态与Alice的测量无关,并不是Alice的测量导致波函数崩塌,使光子1 的状态传输到光子3。如果不是这样,难道后来的Alice 探测还能改变这种结果不成?这种结果导致"量子态隐形传输"整个逻辑链崩溃,根本谈不上"隐形传输"的可能性。 8. 塞林格和潘建伟认为,他们的实验中只有一个贝尔基F(-,1,2)能被测量。由于Alice每次测量的都是F(-,1,2),她通过经典途径传达的信息也就毫无用处。事实上在Bob收到Alice的经典信息之前,光子3早就到达Bob处。Bob的偏振器已经与光子相互作用,并将光子发送到探测器d(1)或d(2)。由于光子3的信息早已被定格,Alice的经典信息完全是马后炮。 我曾在国内学术会议上见过潘建伟研究组的人,和其他单位搞"量子态隐形传输"的人。我问过他们前述问题,但没有一个人能说得清楚。连搞研究的人都这样,其他人就更不用说了。潘建伟等说已经实现了几十公里,上百公里的量子信息"隐形传输"。 真实的情况是,"隐形传输"是无稽之谈。他们所做的无非是通过自由空间传送光子,减少在光纤中传输的损耗和环境的干扰。即使将几个光子传到更远的距离,也没有任何的新意,因为基本原理问题没有解决。无论将光子传输几十公里还几千公里,都没有"隐形传输"过任何东西,因此都是没有实际意义的。对潘建伟院士等要用"量子隐形态传输"做全球通讯网络,美国田纳西州大学物理系教授 王令隽先生曾无不讽刺地说:"河神要取媳妇,就先请河神现身让人看看!"。 我想问问,这些年来"量子态隐形传输"究竟传输过什么?比如"您好"这样简单的两个字,能够量子"隐形传输"吗?如果不能,怎么敢说这个东西已经可以产业化了? 我相信潘建伟院士已经读过我的文章,了解我以上提出的八个问题。如果他坚持"量子态隐形传输"是真科学,还想继续利用公共资源做"量子态隐形传输"的全球通讯网络,就有必要回答我的问题,给科学界和社会公众一个交代。 由于量子通讯有多种方式,科学界和媒体常常将量子密码的通讯技术,误认为是"量子隐形传输"的实现,事实上它们根本就不是一回事。但鼓吹者们有意无意地不加区分,借量子密码通讯技术来抬高"量子隐形传输"的身价。事实上:信息的传输是需要载体,不可能脱离物理载体凭空传输信息;而量子隐形传输如梦、如幻,是不能成正果的。 附件1: 梅晓春,"量子态隐形传输"违背量子力学全同性原理,隐含的"贝尔基测量原则完全错误"。见网。附件2. 王国文,北京大学物理学院,"说说一个惊天骗局是怎样形成的"。 见网。附件3. 潘建伟,安东.塞林格,量子态远程传送的实验实现,物理,28卷,10 期 (1999).。 (梅晓春,2013年7月10日) |