博文
量子纠缠蕴含相互作用实在论
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吴国林
量子纠缠隐喻出一种新型的量子相互作用，这种相互作用是不能够通过固有的、先定的联系来说明。需要在原有的相互作用的有关概念与理论的基础上，重新审视相互作用力的涵义与相关的理论。
有的论者用夫妻配对这样的固有的、先定的联系例子（或骰子的正反面例子）来说明量子信息传递的超光速性。当甲乙两人结成夫妻，不论这两人相距有多远，只要找到其中一人知道其身份，则必然知道另一人的身份。若找到的其中一人为丈夫，则另一人必为妻子，即两人之间并没有信息关联。但是，当我们需要把丙的信息通过甲传递到乙时，如果甲乙之间没有任何联系，是不可能实现任何信息传递。这里的不同之处在于：可以通过量子纠缠这一量子通道来传递（未知的）量子信息，这是量子信息传递超光速的根本所在。
比如，在量子力学中，三个1/2自旋粒子可以构成一个纠缠GHZ态，可以发现，GHZ态是由4个相互对易的力学量组的共同本征态。[i]由于这三个粒子有共同的本征态，因此，它们的本征值可以同时进行测量，而避免了海森堡不确定性原理的干扰。
我们对三个粒子的自旋投影进行测量，不是说，每个粒子的自旋的投影值（+1或-1）已经预先地存在在那里；而是说，正是探测器对GHZ态的测量才形成最后的各粒子自旋的投影值，这里的自旋值是经典值。GHZ态之所以产生奇妙的量子行为，并不是因为这三个粒子被“预先设定”成某种模式，而是说明：爱因斯坦的“实在性的元素”（实在性）及定域性是不可能同时存在的。这就是说，“微观粒子预先就是什么”或“量子系统预先就存在什么”这样的假设是有问题的，尽管这样的假设在经典世界是正确的。量子纠缠GHZ态深刻表明，纠缠粒子不可能是按照预先设定的指令来行动的。相互纠缠的粒子无限远离却能彼此协调行动，其根本原因在于量子纠缠这一纯粹的量子现象，它不能从经典物理得到理解。
近年来，结构实在论进入了国际科学哲学界的主流[ii]。结构实在论认为，结构是实在的。在我看来，虽然在科学理论的转变中，有一些的例子说明结构性质会保持连续性；但是，有些科学理论在转变之中，结构并不保持连续。而且就对实体的描述来说，一些结构实在论并不主张实体具有实在性。事实上，在科学理论的转变中，范式的转变，既有连续性的部分，又有非连续的部分。
就量子纠缠来说，它本身具有一种纠缠的结构，但同时其部分（个体性）又存在，没有部分性就没有量子纠缠。因此，在量子纠缠中，部分与整体的纠缠是同时存在的。
当然，如果要追问先有部分还是整体？这里有两种情况，一种情况是：部分与整体纠缠同时生成。20世纪80年代，曼德尔（L. Mandel）与高希（R. Ghosh）等开始用自发参量下转换技术来生成纠缠光子。[iii]此时，形成纠缠光子的光子与纠缠是同时生成的。另一种情况是：通过量子纠缠交换来生成量子纠缠，显然其前提是：已有两个处于量子纠缠中的光子，因而，只是将量子纠缠从两个粒子之间转换到另外两个粒子之间，其结果仍然是，粒子与量子纠缠是同时生成的。这里需要强调的是，处理纠缠中的光子与没有处于纠缠中的光子的性质是不一样的。
可见，量子纠缠所意味的实在论，即包括了结构的实在，又包括了实体（部分）的实在，而这两种实在，都来自于相互作用，可能这里的相互作用不一定就是原来的传递中间玻色子一类的四种相互作用的类型。
我们主张相互作用实在论，[iv]其基本观点是：相互作用与自在存在同时存在的，自在存在在相互作用的作用下演化出自在实体。正如老子在《道德经》中讲到“无名”与“有名”时说，“此两者，同出而异名。”自在实体与自在存在是同出而异名，如一个硬币的两面。自在实体意味着具有“体”的概念，即能够为认识把握。自在存在不具有自在实体所具有的对象性，或内容的规定性，它是不可界说的。
自在实体在相互作用的作用下，演化（涌现）出现象实体，现象实体可能具有结构，又包括实体性要素。现象实体在一定的环境中显现为现象。现象能够传递出信息，因为人们面对的是现象，现象与人打交道。而通过“还原”，人们能够得到实事本身即不同层次的本质——现象实体。现象实体显现出结构或结构的多重稳定性。对现象实体来说，在相互作用的作用下，有些情形的结构具有不变性，有些情形的结构是变化的。
[ii] e.g. John Worrall, Structural Realism: The Best of Both Worlds? Dialectica, Vol.43, 1989. pp.99-124.
[iii] R. Ghosh and L. Mandel, Observation of nonclassical effects in the interference of two photons. Phys. Rev. Lett. Vol.59, 1987, pp.1903-1905.
[iv] 刘建城，赵国求，吴国林，《论引入现象实体之可能性与必要性》。《江汉论坛》，2009年第12期：第66-70页。
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