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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。”,“让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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GMT+8, 2023-10-2 03:04
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