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量子信息论的百家争鸣:信息是物质的一种特殊形态

已有 1648 次阅读 2014-6-9 17:45 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

      信息是物质的一种特殊形态这个观点是信息论创立者的哲学理念。量子信息论把这个理念作为其理论基础之一。

      不理解这一点的话就很难理解其关于物质世界的基本看法。

      该理论声称自身是量子力学的基础,是对冯诺依曼量子力学基础理论的升化。它首先是接受希尔伯特空间矢量的状态表达,但是对测度赋值则建立在贝叶斯理论基础之上,也就是:Pr(h/d)=[Pr(d/h)Pr(h)]/Pr(d) 形式的算子定义之上。

      它所声称的工程远景是量子计算(及量子计算机)。

      把概率作为一种测度是没有任何理论问题的。但是,如果使用贝叶斯理论,则其“概率”概念就先天性的与“gambling”联系在一起了,从而,就得大费周章的论述“概率”的物质性,而这种救命的概念正好是可以由信息论对概率的解释获得。从而,借助于信息论,“概率”概念就“物质”化了,从而,摇身一变,成为“客观实在”。

      由此,以:Pr(h/d)=[Pr(d/h)Pr(h)]/Pr(d)形式的算子定义取代形式上的广义相对论(现代物理)的世界时长不变量:ds2=Cijdxidxj,下的“物理实在”变换C=HcH#,在形而上学意义上,这两个理论体系是有“同等的”基础科学理论“地位”的。

      在这样一个认识上,也就很容易理解为何:量子计算会热起来。

      反过头来看,某个原始信使派遣者:派出信使d前往A地,派出信使h前往B地。这两个信使完全接受原始信使派遣者的约定,也就是说Pr(h/d)Pr(d/h)是事先确定的。如果实验的结果是关系式:Pr(h/d)=[Pr(d/h)Pr(h)]/Pr(d) 成立。则,对于原始信使派遣者发出的信息:只要A地的信使d测出自身实验的Pr(d),他就知道了B地的信使h所观测到的Pr(h)。反之也然。就象是信息在AB 两地之间的传输是“瞬时的”。

      间接的检验办法是:A地的信使d设计某个实验,把测得的Pr(d)和实验设计告诉B地的信使h。则B地的信使h在按设计测得Pr(h)后,就知道了Pr(h/d)。反之,A地的信使d也能知道Pr(d/h)。这类量子通信,如果能实现的化,高度保密。从而,也就引起热的投入和研究。

      这个实验是检验量子信息论原理的关键性实验。提出来10多年了。实验的难点在于:原始信使派遣者如何选择?它所要发送的信息如何选择?

      在物理上有价值的选择原则是:“原始信使派遣者”必须是一个物理实在的系统(最好是能分成对称或互补的两个子系统);而这个“信息”则是一个量子现象(或称量子测量,量子实验等)。

      由此来看,对quantumteleportation 的争论几乎是无法平息的。

 




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1 彭真明

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