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量子隐形传态,为什么难以令人信服?

已有 2010 次阅读 2019-9-17 13:21 |系统分类:观点评述| 量子隐形传态, 可证伪性

量子隐形传态,为什么难以令人信服?

今日乐见一篇好文《如果“量子传输”一个人,转移的是肉体还是灵魂?| 大家谈 ,由墨子沙龙圈中之人,将“量子隐形传态”表述的非常清晰、简明,为展开以下评析提供了便利。

请注意文中下列陈述——
利用这种神奇的性质,我们就可以实现量子隐形传态。为此,我们需要三个光子:一个最初的光子A,一对纠缠光子B和C。我们要做一次测量,但不是对A或者B进行测量,而是把它们输入到一个测量装置里,测量它们之间的关系,然后我们就能得到两个比特的信息。一旦得到这个信息,A、B两个光子就被破坏了。我们将两比特的信息传给另一个光子C——这个光子从来没有接近过A,然后对光子C进行某些操作,就能得到一个精确的拷贝,让C处于不再存在的光子A的状态。[1]”

按照此文所说,测量(A、B)它们之间的关系,然后我们就能得到两个比特的信息。

仅仅是区区两个比特的信息”,也就是默认A、B两个光子之间,仅仅只有4种可被测定的关系,怎么可能反映实际上仅仅以两个光子的偏振状态论,A、B两个光子间的关系,就有不可数无穷多种情况?!

虽然,物理学不是数学,实际不可能、也不需要无限精确。但是,仅以A、B两个光子的偏振态间关系论,至少应该包括下列不同的组合关系吧——

A、B皆为圆偏振

A、B皆为线偏振

A右旋圆偏振

B左旋圆偏振

A左旋圆偏振B左旋圆偏振

A垂直偏振

B水平偏振

A水平偏振

B水平偏振

A右旋圆偏振

B右旋圆偏振

A左旋圆偏振

B右旋圆偏振

A垂直偏振

B垂直偏振

A水平偏振

B垂直偏振

A为线偏振,B为圆偏振

A为圆偏振,B为线偏振

A水平偏振

B左旋圆偏振

A垂直偏振

B左旋圆偏振

A左旋圆偏振

B水平偏振

A右旋圆偏振

B水平偏振

A水平偏振

B右旋圆偏振

A垂直偏振

B右旋圆偏振

A左旋圆偏振

B垂直偏振

A右旋圆偏振

B垂直偏振

如此粗略分析,仅仅A、B两个光子的偏振态间组合关系,也必须有4比特信息才能表达清楚;也不是2比特信息所能涵盖的。即使将测量信息能扩充到4比特,能够区分表中所列的16种情况,信息的丢失仍然是可怕的:因为,对于线偏振这种情况来说,真实的偏振方向为45度时,有1/2概率被测定为水平偏振,1/2概率被测定为垂直偏振;当真实的偏振方向为30度时,有1/4概率被测定为垂直偏振,3/4概率被测定为水平偏振!

如果测量A、B两个光子关系信息这个环节,已经出现了大量的信息丢失,那么,再根据测量得到的两比特信息,操刀对光子C做变换,宣称能够使C和A的偏振态一致,这是可信的吗?

假定真实的A光子是45度的线偏振光子,被测定为水平偏振组态和被测定为垂直偏振组态的概率相同,但后期据此对C的处理不同,我们可望这不同的处理,会有同样的结果吗?

看来,“量子隐形传态”的护身符在于“一旦得到这个信息,A、B两个光子就被破坏了。”,“C处于不再存在的光子A的状态。[1]A光子的状态原本是怎样的,从来并没有人测量过,无人知道,测量的仅仅是A、B光子间的关系(仅有两比特,不可能测准实际关系),此后,A光子已死,就”死无对证”了。

换言之,“量子隐形传态”是凭借其具有“不可证伪性”存在的;但是,科学判断,需要具有“可证伪性”。




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2 杨正瓴 文爱军

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