35.量子纠缠不好玩
量子纠缠概念出现在1935年,起始于薛定谔猫的佯谬,佯谬中猫的死活和原子衰变前后有纠结,于是被薛定谔叫做量子纠缠。同年,由爱因斯坦、波多尔斯基和罗森提出的反驳哥本哈根诠释的思想试验,后来被称为EPR佯谬,进一步发展完善了量子纠缠概念。此佯谬有数学描述和解释,不必理会。其语言描述有不同说法,一般可这样理解:如果有两个处于纠缠态的粒子,分开后相距很远,当我们测量其中一个粒子的行为,会瞬间影响另外一个粒子的行为,这就存在一个超距作用问题。爱因斯坦他们以量子纠缠超出定域空间的超距作用,来证明量子力学不满足物理实在性判据,是不完备的理论,认为在量子力学中起码会隐藏着起决定性的一些因素尚未被发现。
EPR佯谬没有达到目的,却烧香引鬼助长了量子戾气。量子纠缠由质疑某事转变为理论存在又借助于有人做了自以为是的所谓验证变为实际存在。量子真的发生纠缠了吗?据说后来有人解释,这种纠缠是有的但不传输有效信息,所以并没有违背光速不变原理,解释者意图在不得罪爱因斯坦闲扯其事。可是,信息没传输,量子态要传输吧,这个量子有许多态当下用什么态也要描述表现能说不是信息吗?用量子态不是信息辩解虚弱有情无力,是忌讳触犯相对论的光速最大论断的搪塞遮掩。任何事物的传输或传递都要有信息,除非你传无轮廓真空。若说“态”的传输是超距作用也不通,因为量子态传输不能与引力实实在在作用对等相比,不能超越引力随距离增大表现急剧衰减的特性。宇宙中任何作用的不作用的事物空间传输或传播总是要衰减的,惟有量子纠缠的动作传输不衰减得说上帝眷顾得天独厚。量子纠缠态被吹犀牛皮般说是多远都能传输,你传输了什么?是作用,是感应,是状态,是动作,说者听者都傻傻分不清。
爱因斯坦提出的量子纠缠用粒子的坐标、动量及算符关系考虑。玻姆在1951年把它简化为测量粒子自旋的实验,即考虑两个自旋均为 1/2的粒子构成的一个系统,再使它们分离;当我们测得一粒子自旋的某一分量后,根据角动量守恒,就能确定地预言另一粒子在相反方向上的自旋分量。利用粒子自旋给予简化,借助于动量矩守恒,所以量子纠缠明确指两量子具有转动相反性,从此量子纠缠有了具体的动作。自旋是什么,是一种不好解释的另类的粒子物理量,不专指粒子的旋转,但纠缠时要当转动理解,所以两量子自旋相反要指转动方向相反。将自旋相反的两个粒子合成一个系统,再定正反自旋粒子的系统自旋为零,这是对正反转当作正负代数相加得零与理不通。冰上两个舞蹈运动员旋转相反抱到一起时可能停止旋转,可说这时两人整体的动量矩为零,若两人再分开不会各自自动旋转起来,还是停止状态。用动量矩守恒说一静止物体分两部分要正反转,把守恒原理用偏了;同理,利用动量矩守恒定理认定粒子静止是旋转反向相加为零再分开后粒子仍相反旋转,等于量子就纠缠了,还是偏了。
假设一对成系统的正反转的粒子,送一个去别处,若两个仍在保持原来的转动要算是原来的纠缠;你操控己方的一个停止转动,远方的另一个也停止转动,这才是持续的纠缠。且不论正反转粒子精确转动的系统难以造出,就说粒子系统空间范围不是无限的,即使你造出系统当把两粒子远距离分开,系统早就破坏了。因而不操控粒子的转动,原来的转动可能继续,但改变一个的动态,不会牵连到另一个状态。这样说,纠缠存在于刚制出到操控的一段时间内,当你操控其中的一个指望另一个随之变化,完全是主观臆测,这里姑且不算测量坍缩。因为系统破坏了,不会再满足动量矩守恒,这边的量子愿意咋动,那边的要置之不理,因为没有联动传输机制。两量子不是自由的发生互相纠缠,不能是二者如有事预知同时发起相互作用,而是一个发生变动另一个随动的主被动关系。主被动关系必是已方主动对方被动,像齿轮啮合一样同时进行必须由一量子启动另一量子随动,才有纠缠应用的同步传动。因给定的纠缠距离可以无穷大,现有意义的以不同方向旋转表示量子纠缠真得有齿轮副关系的机制,若有此机制必是现代版的戈迪乌斯绳结,要破解最好用亚历山大之剑。
量子纠缠借用动量或动量矩都不成倚据,因为人们从来说不出量子的质量多大,没质量的动量或动量矩没有意义做不成事,况且动量和动量矩都是经典力学的内容,与量子力学门不当户不对。还有关键处是,两种守恒都是两物体在有影响和关联的系统空间范围内不是要多远都行,可说两个量子的系统空间要比两块石头的系统空间要小得多。值得称道的是量子纠缠很文明,没见两量子像人之间的纠缠激烈。为什么用人比较,因为量子学家说人也是量子。人们光说纠缠乐说纠缠,两个纠缠量子除反相旋转外还有没有拉扯和推搡,光说这边有行动那边也行动简而言之一语概之。纠缠有多少个动作?量子自己不说,搞验证的不说,做科研的也不说,不知什么原因都三箴其口不可告人。当时的思想试验所用量子,可能是任指某一种粒子更可能是纯瞎蒙的东西,总之研究者玩糊涂门子,反正局外人不懂说啥是啥。这个粒子不具体落实如何便判定转动且一定相反,你用什么技术手段检验的呢?现在放大倍数最大的显微镜也不能准确分辨两粒子转过多少角度,你能在粒子上画上标记做参照也不能分辨。所谓的证实纠缠,可认定证实者也说不清怎样纠缠的,因为若知怎样纠缠的是表白证实时要具体说明,例如说看见甲打乙三拳乙踢甲两脚。
与守恒无关的量子纠缠,完全脱离经典力学的物理关系,但要说怎么个纠缠形式,都说是相对转动一下,倒是简单得跟爱因斯坦的手套比喻一样,虽然手套与转动的形式有别,但在纠缠实质和概率机会上是协同的。你的测量是不是把两个纠缠的量子己方的摆弄一个态,传到另一方去使其变化保持相反态,若这样有问题是:按量子力学原理,你测量这个量子要坍缩,是不是要影响到远方纠缠的量子?答案是肯定的,若不受影响就不是纠缠态了。被观测破坏了量子纠缠,两方都失效了,再利用纠缠就要重新制造和分发纠缠态量子,如此要不断传送被纠缠量子。还有问题是,你制造纠缠时观不观测,若观测会不会边制造边坍缩造不出纠缠,若不观测造出的纠缠难说一定合格。这里有提一下,有人说对量子不断观测就不坍缩了,这是一派胡言。量子观测的症结,要紧的是解决观测坍缩问题,若观测不坍缩,就等于说谁都可以观测,而保密不被破解又必须不可观测。解决这个问题,要让量子分清敌我谁在观测,再决定是否坍缩;对此研究,即便投入大些也值得,科学家都一心为国,出成果或顶多用二、三十年。
现在国内外都说取得了多量子纠缠的成果,多量子怎么个纠缠法,人家都秘而不宣似乎怕失密。因而多量子纠缠,圈外人挺不好弄明白,也查不到解释和说明。这倒好理解,一对量子纠缠的动作和事理都不明,何况多量子纠缠。纠缠被多次证实存在,却说不出证实的表现形式让人疑惑。以转动说,多量子纠缠就不是对称的配对旋转,是不是把反旋向不精确对称的转动差别算上?以一度差别为准,能容纳360个量子的群体纠缠。若这样想不对,只能设想多量子纠缠,是一个量子像一个班的老师对所有学生教学方式的纠缠;或是一个班的学生甲对乙勾肩搭背乙再对丙同样行为形成一个纠缠链条或链环;再或像橄榄球队员相互搂抱迭压那样的纠缠。按纠缠量子各作相反方向转动,只能是无数对量子互不干扰也不联动的各自行动,若这样是多个量子对各自结对纠缠,应该说“纠缠量子多”不能说“多量子纠缠”。可能情况是,多量子纠缠状态还不明确,以转动说用到多量子纠缠上说不通,或许这种纠缠状态已知但不便明说最好,可别作“莫须有”的假想了!二十世纪的科学理论大都来自假想,甚至可说是以假想为纲领编造理论。
量子纠缠的最高境界是量子隐形传态。量子隐形传态利用量子纠缠,应该算一种复杂的量子纠缠;量子纠缠也算是一种传态,可说是最简单的传态。量子隐形传态是将甲地一粒子的未知量子态精确传送到乙地另一粒子上再构造出原量子态,而不用传送物质本身。此说等于说量子是可复制的,但量子学家又说传态听命于量子态不可克隆原理不能复制,又有的量子学家变通说,“我们不能将原量子态的所有信息精确地全部提取出来”,原因是要听命不确定原理。这样残损破缺的传态若真的存在,必然存在着不确定的失真和变形,由于不知道原来的量子态,传来的态现啥是啥。还说要实现量子隐形传态,需要借助经典信道才行,经典通道传信息,量子单有通道传纠缠,这样传输还是隐形传态吗?莫不是经典信道传递信息要用量子来武装护送,但走的不是一条道呀。据悉,量子专家绘声绘色地讲述某“物在一个地方神秘地消失,又在另一个地方神秘地出现”的故事,若真有此事一定动用了乾坤大挪移法术。可能因为跟量子无理可讲,量子理论有矛盾之处,人们都不注意或不当作问题;比如,量子态由不是信息到算信息,量子隐形传态从传信息到传物品,说法突变前言不搭后语,也可说“驴唇不对马嘴”。
量子纠缠的两量子可相距无穷远,而纠缠不是静态的手套,要有动作表现,纠缠动作要传输,传输就要有速度。“量子纠缠的传输速度至少比光速高4个数量级”,说这话的根据,是量子研究测出的结果。据说早在2008年,瑞士的5位科学家公布了量子纠缠的最新研究成果。在发送和接收量子纠缠的实验中,纠缠信号用光纤从发送站传送到18公里外的接收站,仅仅需要一百万兆分之一秒,测算得到纠缠传输速率是光速的10000倍。其实这明显造假,光纤中通过的所谓量子还是光子或光脉冲,其速率只能比真空中的光速小而不会大。外国人虚拟科学加造假已是常态,如赋予粒子质量之荒谬事都能摆上台面,还有什么可顾虑呢。说测量纠缠的传输速度明摆着是用嘴测量,任何客观的动作改变,即使能传输不能传多远,因为量子太小了。这个成果露出“麒麟皮下的马脚”,可看出纠缠器物货色不佳。量子纠缠要传输,就要告诉对方什么。若是量子靠传输告之——量子我转了半圈量子你也转半圈吧,这怎么说也算是信息交流啊。信息交流对量子的要求更高,需要有语言和文化。
量子纠缠被验证来自如下说法。1967年,美国人克劳泽试图用实验证明量子纠缠,自己设计检验仪器,可测量数千对的纠缠粒子,觉得发现了纠缠存在。1982年,法国人爱斯派克特小组在试验中,说发现一对光子中的一个发生偏振,12米外的另一个产生了感应,发生了反方向的偏振。并说对一个粒子扰动,另一个粒子(不管相距多远,1米还是1光年)立即随动,自认为证实了微观粒子之间存在着量子纠缠关系。2015年,英国人汉森的研究组在实验中观察电子的“旋转” 磁特性,说发现 “两个电子其中一个总是下旋,另外一个上旋”,认定两个电子发生了纠缠,其实这个上下旋纠缠说法明摆着趋利附势套用玻姆的粒子自旋纠缠。量子纠缠的验证,从不知何种粒子到光子偏振再到电子旋转,都有一个不可回避的问题,光子或电子包括粒子能看得到吗?即便能看到一个点还能看到它旋转吗?我们不能贸然说实验者玩虚造假,但要疑虑所谓的证实,是不是存在误读误判昏了头走了眼,甚或像皇帝新衣中的大臣怕人说愚蠢没看见什么也装作看见,要不然怎么证实者们谁也说不明白纠缠是何等动作幅度多大呢。
量子理论在上世纪初建立起来后,没什么应用技术。1982年,费曼提出利用量子体系进行计算的想法,从此诞生量子计算机的概念,21世纪后才有研发制造。1993年,美国人贝内特提出利用量子纠缠通信,相关研究才逐渐开展起来,其中以本国甚为尤烈。但两量子传输那么简单的转动一下能做成密钥吗?值得怀疑。且看量子纠缠的定义:“当两个或几个粒子在相互发生作用后,此时的各个粒子所拥有的特性已经综合成为整体性质,无法再单独描述各个粒子的特性,这现象被称为量子纠缠。”看了这个定义,会发现量子没什么义起不了义。量子通信研究说是用单光子量子纠缠,科研利用量子纠缠是为了量子通信或直说是量子密钥传递。实际从一束光中分离出单光子根本做不到,况且光子是没有存在的理性和根据的东东。若说一束光线分许多段分出光脉冲,但光线段能分多短要看设备的功能,这个倒可能办得到。光量子若是一段极短的光波,应该还能再分,光波不可能被所谓的量子化分离开一个个粒子。有人说量子加密实验的是用偏振镜片过滤的极短偏振光波或弱激光,若这样应该是光的制造和改造的问题,谈不到什么量子和量子纠缠了,研究者可能觉得打着量子的旗号,才能心安理得有恃无恐。
时下红红火火技压百科的量子保密通信科研,是科研中的重中之重,其关键用光的偏振,却被说成利用量子纠缠。以最小一份能量为量子的假设都没有证实,谁也不能从一团能量中剥离出一个个量子,量子纠缠的发现不过在满足人们口舌的嗜好。说是量子纠缠能隔空作用,找不到关联的影响因素,纠缠的验证根本不可靠,应该仔细审视纠缠了。但这是办不到,谁愿得罪深高大上的量子和量子纠缠呀,还要大树特树量子纠缠的权威呢。于是,量子纠缠被宣传得惊天动地震撼世界,但是量子宣传从不传量子是什么及怎么个纠缠法,岂不咄咄怪哉。当前人们已知的量子纠缠状态不是变化多端形态万千,只有极简单的不持续转动行为,这样的纠缠倒也稀松平常,可断定没什么用处,而且还要真实存在。量子纠缠起因于假想,发起者也不成想弄巧成拙被人玩假当真利用,这个假想节目自作多情大都戏说,“假当真后终归假”,最终结果将是个百年误会。
2018年12月16日 于吉林扶余 |