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量子计算的理论基础论评 精选

已有 7702 次阅读 2015-3-29 10:45 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

      量子计算(quantumcomputation)的理论基础是张量积和纠缠态。所谓纠缠态,如果用经典理论概念来说就是:标量(能量)、矢量(动量)、二阶张量(电磁场,引力场)、及高阶张量(自旋场,色动场)等“直接加”而形成的一个客观物理量。它等价于社会学上的“共存”概念。

      在这层意义上讲,用经典微分方程组把不同场耦合起来的求解复合场物理运动的方法是其老祖宗!这种复合场的求解特征是:由于耦合项的存在,任何一个场的变化均会决定其它场的演化。这是以种复杂物理运动,它是客观存在的。

但是,面对有同样抽象结构的物理实在,量子物理学家选用了纠缠态这个名称。有没有猎奇的心理因素存在呢?

      为何选用纠缠态这个名字是量子物理学家的自由。但是,这个名称的最大好处无疑是令量子物理学界外的学界外部学者不明所以(那怕他们是物理学家),也就是避免不必要的麻烦!量子物理在上世纪5060年代受到的四面围攻给该学科以深刻的历史教训。我想,他们多少有这样的想法:与传统学科脱钩。而不是像早期一样借用动量、波(位置矢量、波数矢量)等经典术语(概念)。

      人们用传统概念解读量子物理的传统也有百年历史了。如果用:标量+矢量+二阶张量+及高阶张量=W 的形式列出有关的抽象理论表述【注:我研究的理性力学就是玩这个的,无疑是被批判的】,那么,就如历史上的故事一般,取其一式,就足以把量子物理学家驳的无力回答:标量与矢量是完全不同的量,那能直接加呢?

      显然,如果科普量子计算的真实理论基础,那将产生灾难性的后果!一年被蛇咬,十年怕井绳!但是,为了得到科研经费的支持,还得科普。那就科普量子计算的伟大好处及美好未来。这也管用。所以,量子计算、纠缠态以一种很神秘的方式、以很神秘的隐义成为媒体上的常见词。

      如果早推150年,那时的数学物理学家就在抽象层次构造了这样的一类理论。但是,由于远远超出了那个时代的抽象思想水平,没有得到学界的重视。但是,创立者们还是以自费出版等方式顽强的把这类理论流传了下来。

      在人们认识到标量+矢量+二阶张量+及高阶张量=W 的形式有真实对应的客观物理实在以后,对这类理论的热情也就必定出现了!

      量子计算所秉承的理念是:物理实在的运动规律决定了数学计算规律。这太传统了:矢量的加法就是源于力学的力的分解概念!几千年历史了,但是得等到几百年前才能成为科学的基本计算工具。

      如果看一下矢量运算在当代科学中的地位,为何不想象一下量子计算在未来科学中的地位呢?如果在这个层次上看问题,那就会热血沸腾了!

      原则上,量子计算的玄秘化本身是不利于其发展的。但是,有多少学者愿意去学习张量积、直接加概念呢?很少!再学习对已经功成名就者而言是非常的不自觉的行为。然而,指望年青学者也是不现实的,他们有自身特有的困难。

      量子计算(quantumcomputation)的研究的确是源于量子物理学学,尤其是量子信息论。但是,研究到现在,他们被迫的面对一个挥之不去的现实结论:根本没有必要把量子计算与量子力学描述的系统联系在一起!

      这才是一个历史性的伟大转折!这个学科的研究点燃了把抽象理论赋予计算机编程,并最终工程化的星星之火,至于何日燎原就不得而知了!

      但是,有一点是肯定的:现代物理百年来的研究,对其抽象表达方式无论如何批判,也无法阻止这类抽象表达演化为实实在在的工程计算方法。

      然而,毫无疑问的,在人们接受这类新数学计算方法时,会抛弃量子计算这个术语。这个术语太误导人了!

 




量子卫星
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