48. 爱因斯坦幽灵（2/2）

“那要怎么看是真是假？”

孟剑戎头也不抬，推了推眼镜，中性笔在细长的手指间飞舞：“看它有没有应用到‘量子比特’不就行了吗。就是|0?和|1?的叠加态。”说完之后看了黎佳影一眼，发现那货仍旧两眼蒙圈，嘴角一抽。

黎佳影看他一脸嫌弃，撇撇嘴，望向李卿：“卿哥！”

李卿好脾气地给他解释：“例如，激光测距实验，从目标反射回来的光束，其强度随距离不断衰减，当探测器无法探测到光时，就是最长的测量距离。当然，如果采用单光子探测器，则测量距离必然增长。1”

黎佳影又问：“这里测到的是单个光子，可不可以称它“量子测距”？”

这个问题把在座的几人都问住了，有人说可以有人说不可以。

看着他们争论不休，修蔚羽顺口回答道：“答案是否定的，因为它没用到光子的量子态，这只是将激光测距提高到极限灵敏度而已，仍属于经典范畴。密立根当年在实验上测量单个电子的电荷，虽然采用单个电子，但这仍然属经典物理实验，因为在这个实验中，‘单电子’只是作为电荷最小单元，而未涉及到任何量子特性。”

会议室安静下来，众人思考完后陡然明白，看小姑娘的眼神亮闪闪，果然是大佬啊！

孟剑戎想到自己之前一直思考的问题，现在新成员好像挺懂的样子，就提了出来：“妹子，我们知道爱因斯坦幽灵的存在，也知道量子纠缠态在信息保密和传输中可以发挥的巨大作用，那能不能引进用于‘超光速通讯’？”

修蔚羽扬眉：“你既然已经知道了‘epr佯谬’4，知道爱因斯坦、玻尔的争论，贝尔不等式被违背，那应该对量子力学的基本原理有所了解。世界是非局域的，处于纠缠态的粒子之所以两者任一被操作另一个也会瞬间改变状态时因为存在内在量子关联。”

说到这些，小姑娘目光灼灼：“ab粒子不会因为先后测量而存在因果关系，纠缠并不是从某处传到另一处，而是扮演将两个随机序列关联起来的角色！”

看着一众男生知道最多都是在摸着下巴深思，修蔚羽又道：“举个不太恰当的例子：在合肥的母亲，当她在深圳的女儿生下头胎婴儿的那一瞬间，她立刻升格为外婆，这就类似于epr效应。

这件事并不需要时间就发生了，尽管母亲并不知道关于她女儿生下婴儿的任何信息。原因在于母女之间的身份关联，女儿成为母亲的瞬间就必然导致自己的母亲变成外婆。这样你们能理解量子世界的非局域性了吧。1”

赤焰成员点点头。

“也正因为如此，通过量子实现远程传态是可行的，但不可能利用纠缠态来实现超光速通信。”

静默了片刻，众人心服口服，修蔚漠有些迷糊地想：好像不小心还抱到一条大粗腿了？

下面是一些相应知识，有兴趣有能力的小伙伴可以去瞄一瞄！

1《郭光灿的量子十问》之序言、一、二（详情见

2bose–einstein condensate(bec)：a bose–einstein condensate (bec) is a state of upy the lowest quantum state， at which point microscopic quantum phenomena， particularly wae apparent macroscopically. a bec is formed by cooling a gas of extremely low density， about one-hundred-thousandth the density of normal air， to ultra-low temperatures.

this state was first predicted， generally， in 1924–1925 by satyendra nath bose and albert einstein.

32012年中国发射了第一颗量子通信卫星

4爱因斯坦等人1935年提出的著名的“epr佯谬”：设想有一个量子系统由两个自旋为1/2的粒子构成，每个粒子的自旋要么向上（↑），要么向下（↓），但两个粒子的总自旋为零，这意味他们总是处于自旋相反的状态。现在将粒子a和b分别配置于相距遥远的两个地方，例如，a在地球上，b在月球上。按照量子力学的预言，每个粒子的自旋方向是不确定的，在任何方向上测量会有一半概率向上，一半概率向下。但如果地球上的粒子a被测量并发现其自旋向下，那么月球上的粒子b即便不测量也能确定其自旋必定向上，因为ab自旋总是相反的。可见，地球上a未测量时，月球上b只有一半概率向上，而地球上a一旦被测量，并发现自旋向下，那月球上的b立刻以百分之百概率处于自旋向上的状态。月球上b的状态似乎是瞬时被地球上a的测量所控制，这种控制行为以超光速方式发生。这就是从量子力学原理推演出来的必然结果。

爱因斯坦由此断定，“超光速”行为是绝对不可能发生，他称之为“幽灵般的超距作用”。量子力学造就出这个不可能存在的“幽灵”，由此可见“量子力学是不完备的”，不足以正确地描述真实的世界，为正确地描述世界，必须从量子力学体系之外引进新的参数（俗称为隐参数），来消除“量子世界的概率性”，这个“幽灵”也自然就消失掉！

物理学界对epr佯谬的解释就出现两种截然不同的观点：爱因斯坦等人认为：“幽灵”不存在，世界是局域的，量子力学不完备，必须以“隐参数理论”代之；玻尔等人认为：量子世界是非局域的，“幽灵”理应存在，量子力学是完备的，无需引入“隐参数”。世界究竟是“局域”还是“非局域”这是个哲学问题，难以断定孰是孰非！多亏欧洲核子研究中心的理论物理专家贝尔（bell）的贡献才打破了这个僵局。贝尔本人实际上是爱因斯坦的铁杆粉丝，他认为爱因斯坦更聪明，“隐参数理论”应当是正确的。1964年，他推导出一个有关epr实验的不等式，即著名的“贝尔不等式”。如果能验证这个不等式被违背，则“隐参数理论”就不成立。

1982年，法国学者阿斯派克特首次在实验上证实，贝尔不等式被违背。其后人们采用各种物理系统和实验手段开展实验研究，最终无漏洞地证实，贝尔不等式被违背，量子力学是完备的，非局域性是量子世界的重要基本性质。因此，关于epr佯谬这场经历了60多年精彩绝伦的学术争论到了该谢幕的时刻了！爱因斯坦如果在天有灵，看到他质疑量子力学完备性而提出的epr佯谬，终被证明是“佯”而不“谬”，