对量子纠缠普遍性的三点追问
  如果将宇宙哲学的“等效原理”划分为个别、群体、普遍的等效原理，那么我们不能将个别、群体的等效原理等同于普遍的等效原理。从1935年以薛定谔为代表的物理学家提出了“量纠缠”的概念以来，实验物理学家一直在寻找能够验证量纠缠原理的手段，产生了很多著名的实验成果，比如：“罗马组”和“奥地利组”的检测。年轻科学家潘建伟率领的“中国组”在近几年取得的突破尤其显著。迄今为止，尽管量纠缠理论指向了纠缠现象的普遍性，然而“大大”的量实验指明了纠缠现象的个别性、群体体，我们由此可以认为纠缠现象的普遍性有待于更多实验的检验。纠缠现象的存在明了在两个量系统之间存在一种瞬时性、或超时空性的关联，我们或者寻找一种经典物理理论的解答，或者寻找一种量物理理论的解义，还可以寻求一种非物理学、非自然因素的神秘解释。牛顿在17世纪末、18世纪初发现了引力，在“苹果落地”和太阳系行星椭圆运动现象的背后发现了万有引力定律，万有引力像一根“看不见的绳索”一样，将宇宙中的天地万物“捆绑”在一起。法拉第在19世纪发现了电磁感应，在电和磁相互作用现象的背后发现了电磁感应定律，磁力线像一根“看不见的绳索”一样，将电和磁“纠缠”在一起。法拉第和麦克斯韦等物理学家似乎发现了“电粒”和“电粒”、“电粒”和“磁粒”、“磁粒”和“磁粒”之间“量纠缠”现象的苗头，他们只是没有使用“纠缠”这个让人难以琢磨的词汇。

  量是一种最的能量单位，如果用“对应原理”将量外化为它的粒形态，那么像光和电一类的基本粒就是物质形态的量，我们因此可以将量纠缠等同于基本粒、或粒的纠缠，或者“量纠缠”和“粒纠缠”具有“等效原理”的词源关联，物理学家一会儿使用“量纠缠”的词汇，一会儿使用“粒纠缠”的词汇，原因就在于量是能量化的基本粒，而基本粒是物质化的量。尽管量纠缠在“超距作用”的形式上非常像万有引力和电磁力，但是这种形式上的“等效关系”不同于内容上的体现，难以存在用引力和电磁力来解释量纠缠现象的可能，我们因此需要寻求一种经典物理的新解释，或者在量物理的框架内寻找纠缠现象发生的原因。本作者从物理哲学的角度寻找一种“量力”和“量波”解决方案，用“量力”、或“纠缠力”，“量波”、或“纠缠波”的概念作为纠缠现象发生的原因，其中蕴含了经典力学和量力学的双重因素，但是，如此的解释依然是理论层面的，而且指向了物理哲学的概念描述，我们不知道如何用物理实验的方法来检验这种概念和理论描述的正确性。物理学家要在量纠缠现象中找出那根“看不见的绳索”，这将需要长期不懈的努力，实验物理学家的使命就是在许多奇异的概念和理论中找到其中正确的一种。我们对量纠缠的普遍性提出三点设问：

  其一：验证了光和电的纠缠性不等于验证了所有粒的纠缠行为。量纠缠指的是所有的同种粒之间发生的超越时空的联系，处于纠缠态的同种粒如果其中的一个发生了量态的变化，比如：旋转方向发生了变化，那么另一个粒随之发生变化，比如：其中的一个产生了顺时针方向的旋转，另一个则随之产生逆时针方向的旋转。量的物质形态不仅有电、光，还有中、质、传递“量力”相互作用的介等，像电、光、中微、介等是我们已知的最基本粒，而中、质、原等是我们已知的复合粒。一些物理学家将基本粒组成复合粒的现象也纳入到“量纠缠”的范畴，比如：将夸克和夸克组成中和质的过程看成是“量纠缠”，将中和质组成原核、将原核和电组成原的过程看成是“量纠缠”。由于夸克和夸克、中和质通过强力结合起来，原核和电通过电磁力结合起来，我们发现，这些物理学家实际上是将强力和电磁力看成一种“纠缠力”，根据这些物理学家将量纠缠现象“扩大化”的观点和宇宙哲学的“等效原理”，我们同样可以将引力看成是一种“纠缠力”，将宇宙中万事万物通过万有引力的联系看成是一种纠缠现象，也许可以建构一种广义的、“扩大化”的量纠缠概念，但是，物理学家更多讨论的概念应该是一种狭义的、“缩化”的量纠缠，比如：原和原通过化学键联系在一起，组成了人们生活在其中的“平凡的世界”，我们“把一切献给自然”的身体是原和原、分和分构建的组合体，或者我们的经历了“生、老、病、死”的身体存在着原和原、分和分的“量纠缠”，比如：大脑神经元的“量纠缠”产生了人们的意识，我们在“我思故我在”的意识流中感受到人类的自然性、感知到人类的哲学和文化的意义。我们的身体和思想意识产生于量纠缠？这种观点太不可思议，然而，本作者认为这种“量纠缠”概念指的是它的广义性和等效性。

  让我们回到对“量纠缠”作狭义性、本意性的解读范围，物理学家在凝聚体中发现了数万个原之间的量纠缠，甚至在超导体之间发现了宏观物体的“量纠缠”，物理学家实现了诸如铯元素原之间群体性的量纠缠，这不等于他们实现了所有元素原的纠缠行为；物理学家实现了数万个诸如铯元素原气体的群体纠缠，这不等于他们实现了数亿、数十亿、数千亿个铯元素原的量纠缠。物理学家要将原群体性的量纠缠推广到普遍的、宇宙的范围还需要更多的实验，只有将原之间量纠缠的等效性推广到普遍的、宇宙的范围，我们才能相信在不同元素的原之间、不同数量的原之间存在量纠缠原理的科学性，或者原纠缠“等效原理”的一般性有待进一步的检验。物理学家在实验环境制备的光对、电对中发现了量纠缠现象，这不等于他们实现了除光和电以外其它粒和基本粒的纠缠行为，我们可以假定在自由的中和质之间存在量纠缠行为，但是，这种科学的假定需要得到实验的检验；我们可以假定中微、希格斯粒之间和光、电之间的量纠缠行为符合“等效原理”，但是，中微、希格斯粒的量纠缠行为需要得到实验的验证。我们可以假定所有的基本粒和粒都具有量纠缠的属性，甚至可以假定所有的“反粒”、“反基本粒”都具有这种属性，但是，这种合乎逻辑的假定需要获得检验的证实。也许基本粒和它们的反粒都能够发生纠缠行为，或者基本粒和它们的反粒的纠缠属性符合“等效原理”的内涵，不仅基本粒和它们的反粒是对称性的，基本粒和它们的反粒的量纠缠行为也是对称性的。

  其二：本作者在2016年10月31日用量纠缠原理解释了引力波的形成，2016年11月5日用量纠缠原理解释了电磁波的形成，以上的两种解释需要更多物理实验的证据，因为物理学家还未发现“引力”，将引力波看成是“引力”之间发生的量纠缠行为，这种断言的根基并不牢靠，即使物理学家用光对、电对实现了量纠缠行为，用量纠缠原理解释电磁波的形成有了一些物理实验的依据。2012年，潘建伟团队首次实现了八光纠缠，成功将该技术应用于百公里距离的量隐形传态实验，相关的成果入选了《自然》杂志的年度十大科技亮点。2016年中科院和中科大的潘建伟及其同事陆朝阳、陈宇翱等组成的研究团队通过两种不同的方法制备了综合性能最优的纠缠光源，成功实现了十光纠缠，打破了之前由他们保持多年的八光纪录，再次刷新了光纠缠态制备的世界纪录，这些成果将应用于大尺度的量信息技术，这表明潘建伟科学团队在国际科学界继续引领了多光纠缠和干涉度量的研究。光波的实质是一种电磁波，如果将电磁波看成是多光之间发生的“群体纠缠”，那么这种设想缺乏足够的实验依据，潘建伟团队实现的十光纠缠打破了纠缠光数的世界纪录，数量光发生的量纠缠行为不等于大数量光发生的量纠缠行为，能不能用“等效原理”来证明两种数量光纠缠的行为？我们唯有等待更多纠缠实验的发现。

  其三：在地球上进行的量纠缠能不能在天空上实现。在地球引力场和在太阳引力场进行的量纠缠实验有什么区别？引力场对量纠缠行为有没有影响？有多大程度的影响？在相关的实验结果取得之前，我们不能轻易地得出结论：引力场不影响量纠缠的行为，或者量纠缠在强的引力场和在弱的引力场，在惯性系和非惯性系具有完全的一致性，符合完全的“等效原理”。电磁波和引力波在强引力场和弱引力场的表现有明显的变化，量纠缠的相互作用在强弱引力场会不会发生同样明显的变化？目前的量卫星通信实验似乎支持了引力场无影响的观点，光对的纠缠行为既发生在地球的环境，也发生在大气层以外的天空环境，在地球表面和近地太空的弱引力场之间能够建立量信息的隐形传输。根据狭义相对性原理，物理学定律既适用于这一惯性系，也适用于那一惯性系，根据广义相对性原理，物理学定律既适用于惯性系，也适用于非惯性系，如果将量纠缠原理应用到不同的惯性系和非惯性系，那么我们应该推出一个结论：量纠缠原理既适用于地球的引力场，也适用于天空的弱引力场，但是，就像我们在地球上和在月球上都能跳高、跳远，而在月球上能够跳得更高、跳得更远一样，量纠缠现象也许在不同强度的引力场会有不同程度的表现。根据以上三点“穷追不舍”的追问，本作者相信，无论科学人士多么相信量纠缠现象的普遍性，实验物理学家都需要在更大的程度、更大的范围上证实量纠缠的属性。

  （邓如山2017-6-16邮箱：deepmind_123@163.）

  （theuniversalityofthequaa）

  *v本\文*/来自\v\v/**\ .Pi. ,新快无弹*窗**



更多完整内容阅读登陆

《墨缘文学网，https://wap.mywenxue.org》