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在华南理工大学做“量子科技革命及其社会影响”学术报告 精选

已有 7311 次阅读 2021-12-19 08:16 |个人分类:学术报告|系统分类:人文社科

在华南理工大学做“量子科技革命及其社会影响”学术报告

吴国林

20211218

 

2021年12月9日下午3:00应邀到华南理工大学国际校区D1-b110报告厅做“量子科技革命及其社会影响做学术报告,报告由华南理工大学马克思主义学院/哲学与科技高等研究所罗栋副教授主持。此讲为博约讲堂第5季第6讲由华南理工大学国际校区负责。

主要内容:本次报告从牛顿力学谈起,分析哲学思想在量子概念的源起、量子力学的创立、量子信息的起源中的作用。

分析1935年爱因斯坦、波多尔斯基与罗森的著名EPR论文《Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality be Considered Complete?中的哲学起源与概念:Description、Reality与Complete。

量子世界将成为超验(trans-empirical)境界。所谓超验,就是超过经验,又不离开经验,还使经验得以可能。

  报告讨论了量子非定域、量子纠缠、量子隐形传态、量子“借尸还魂”、量子计算、“降维打击”和量子霸权(quantum supremacy)等问题。

  追问量子物质是什么、量子物质之存在(being)及如何存在、量子世界是否确定、量子物质的固有属性是否可以分离(如量子柴郡猫Cheshire cat)等重要问题。

量子科技的创造,必须要有哲学思维的指引,既要异想天开,创造概念,又要与经验世界相联系,使经验得以可能,进入到“超验”境界。

特别指出,微观世界的波粒二象性仅在一定条件下成立。实质上,微观粒子既不是波,也不是粒子,它仅存在(being),以波函数的方式存在

也建议学生读一下康德的《纯粹理性批判》(Critique of Pure Reason),爱因斯坦13岁就读此书。

为防控当前新冠之可能,限制了学生人数,听讲者有本科生、硕士生和博士生。学生提问甚好,反映了华南理工大学学生较高的科学素质。报告结束后,还有部分同学继续提更仔细的问题。

据学生反映,哲学教授上出现了不少的数学公式,甚为不解,以为哲学只需要一般的语言或日常语言就可以说清楚。这足以说明,我国的哲学教育亟待加强!没有基于当代科学技术基础之上的哲学,这样的哲学不可能回答当代科技和社会提出的严峻挑战!也不可能在哲学的引领下,建设真正的世界一流大学,做出国际一流的科学成果和技术成果

学生也提出了非常专业的问题,仅举几例:

1在量子隐形传态(quantum entanglement)中,传递的是什么?因为量子信息不能被删除,那么传递的是什么?是否矛盾? 提问者是微电子专业的。

我答:在微观粒子1处消失的量子信息,而在粒子3得到恢复,量子信息被传递了,而不是删除,也没有被复制。这与量子信息不可能克隆定理不矛盾。

(2)为什么量子系统的物理量会有一系列的值?

     我答:可以从解本征值来理解。在量子力学中有一个本征值方程,求解本征值和本征函数。每个物理量的值都有一定的概率来发生。数学上的理解,需要从薛定谔波动方程的求解来理解,并要具体计算。但是,数学的计算式的理解,并没有真正理解为何有一系列的值(如能量有不同的值,每次测量得到不同的值)。还要谈到量子世界的算符,这也是学生所不能理解的。

可见,要让学生真正理解量子世界的物理量的一系列值,要从量子世界的本体论来说,且说明世界的量子性(离散性)。如果仅谈量子性,而不谈薛定谔波动方程所揭示的波函数的连续性,这也是不足的。

我们的大学的物理教师往往是讲如何计算,而没有讲其哲学意义。因此,讲好量子力学,必须要有哲学功底!

(3)如果理解海森堡不确定原理?

我答:微观世界具有不确定性,这不是因为测量引起的,而是微观世界的本性就是如此。在量子力学中有严格的数学和物理推理,如果两个物理量(实为算符)不对易(即交换律不成立),那么,再加上——根据数学的统计规律,就能够严格推论出海森堡不确定原理。不确定原理与测量没有关系,只要数学与算符的有关定义即可,可以推导出来。

为什么两个物理量(实为算符)不对易,这是微观世界的本性所致。

   

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                                              报告会部分师生合影





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