重大进展或弥天大谎

重大进展或弥天大谎

并不十分意外，“实现16公里自由空间量子态隐形传输”获入选2010年我国十大科技进展新闻。这的确是一条震惊世界的大号新闻，看作重大科技进展也有说法：“该实验首次证实了在自由空间进行远距离量子态隐形传输的可行性，向全球化量子通信网络的最终实现迈出了重要一步。英国《自然·光子学》杂志以封面文章发表了这一成果。”

该实验演示，通过某种操作，一个光子在一处消失，接着它就在远处出现，即光子原物按隔空传输的量子态被重建了出来。这意味着，原则上有可能，如一位记者写道：“存放着机密文件的保险箱被放入一个特殊装置之后，可以突然消失，并且同一瞬间出现在相距遥远的另一个特定装置中，被人方便地取出。”该实验的主持人潘建伟曾经说过：“为什么我们不可以大胆一些，不可以想象：由各种各样分子组成的人，也可以在瞬间，带着他所有的记忆，带着他的品质，带着他的痛苦和欢乐，甚至包括感冒，传输到遥远的地方？”相比之下，记者所言的还只是小巫。

这则新闻一出，曾遭来一片嘘声：“把科幻电影的剧情发到学术刊物上了；这也敢拿出来，你真以为人都傻了吗？安徒生童话亦不过如此；假的，不可能；不是怀疑，压根就不信；伪科学；刘谦的魔术；张宏宝第二；见鬼了吧；愚人节；又开始出新的气功大师了；科学家都快成巫师了；国家应该立案严查，绝不能让这些骗子得逞；等等。”他们真像一群嚷嚷皇帝不穿衣服的小孩。有自以为学懂了或精通量子力学者把这片嘘声归咎于“无知”记者惹的祸，其实记者并未搞错。想起华南虎事件和其它事件中网民和记者的功绩，他们的意见和评论也不可小觑。这项成果不会是故意造假，也许说走火入魔、自欺欺人比较合适。

实验演示量子态隐形传输的头领是奥地利的安东·泽林格，他是一位反对唯物论的唯信息论者，主张万事万物皆信息。据一位网友说：2001年诺奖得主克特勒非常反感这种不触及真正物理问题的所谓时髦的工作，说泽林格不懂物理，最会的就是用分束器把一光束分成两束[做贝尔态测量和多光子纠缠]，又挺会搞钱，招了一大批学生给他干活。另一位诺奖得主康奈尔也表示类似的看法，他绝对不支持他的学生用BEC[玻色-爱因斯坦凝聚]做量子信息。他还据一位欧洲的同事说：“国内听说在此方向上跟风的厉害, ...不知此风过后会留下什么! ”据知，美国国防部早就不支持量子态隐形传输的研究，美国政府在新一轮科技计划中，已停止对光学量子信息处理（量子计算和量子密钥分配）研发的经费支持。

有意思的是，现时世上传播着一条编造的特大、特时髦的谎言：当测量一个粒子时，另一个与之关联的粒子会瞬时改变状态，无论它们相距多么遥远。这个隔空联动情况称非定域关联，常称非定域性。谁知竟不断有圆谎实验演示震惊世界。著名瑞士物理学家尼古拉斯·吉辛夸口：“未来的科学史家将把我们的时代描绘为非定域性伟大发现的新纪元。”泽林格预言：“也许一千年后真的能够隔空传送一只咖啡杯。”爱因斯坦曾称之为幽灵隔空作用和传心术，薛定谔直指之为巫术，连最信非定域关联的查尔斯·贝内特都坦言它像伏都教的通灵术。可怕的是，这条谎言泛滥于各种媒体，包括顶级学术期刊、教科书和科普读物。这就是成果“实现16公里自由空间量子态隐形传输”的学术背景。自然，此类实验结果最容易发表论文和容易获得盼望的各种资源。

量子态的隐形传输是根据非定域关联，即所谓超距作用。《爱因斯坦的幽灵——量子纠缠之谜》执笔人高山写道：“即使超距作用最坚定的支持者也不得不承认，至今还没有一个实验确定无疑地证实了超距作用的存在”。这是真话，否认这点要么是搞错，要么糊涂，或者另有目的。高山虽然倾向于相信超距作用，他毕竟是一位十分诚实的学者，在关键点上不打马虎眼。有一位网友就此提问：“贝尔不等式的验证试验真的什么都没证明吗？我们普通人不可能亲自去做这样的实验，唯有对物理学家人品的信任，如果说“至今还没有一个实验确定无疑地证实了超距作用的存在”，那么就是在怀疑实验者的诚实，我们该相信谁？”应该说，检验用的实验方法和得到的资料是可信的，无需亲自去做这种实验，要问的是，贝尔不等式本身是否有问题。

贝尔不等式的建立有三个假设：1.量子力学是正确的，2.爱因斯坦的实在论或（和）定域性成立，3.观察量是潜变量的统计平均。第3条因想当然而常被省略，这条是关键，不等式的推导完全按这一条的思路完成。量子力学公认是正确的，没有问题，而约翰·贝尔和他人又都默认“观察量是潜变量的统计平均”，因此，贝尔型不等式的实验检验违反，就被认为无疑证明了实在论和定域性至少有一个不成立。这个结论的合理性似乎无可怀疑，近半个世纪以来在物理学界和哲学界获得广泛的认同。然而我们很清楚，微观粒子的行为与经典质点的行为非常不同，“观察量是潜变量的统计平均”这个假设未摆脱经典质点行为的意味，这至少说明这个假设是值得怀疑的，因而贝尔不等式的合理性值得怀疑。我们总是提心吊胆生怕经典思想影响对量子力学的正确理解和应用，不知怎么的，贝尔恰恰不知不觉一头栽在这个仿经典统计的泥潭里，所以，贝尔型不等式实验检验的违反，也许倒正好证明默认的第3个假设不合理，而爱因斯坦的定域实在论思想无可动摇。这倒不奇怪，一般物理学家，特别是实验物理学家，可能多数还是倾向于信仰定域实在论，出面质疑或反对非定域性的专家也不少。事实上已有多方面的证据表明第3个假设对量子力学是不适合的，既然如此，我们不妨坚持认为量子力学是定域的。非常可能，像氦原子中奇怪的交换能和其它一切量子纠缠现象都可用微粒交换不含峰片的纠缠结构来解释，一个微粒的含峰片与另一个微粒的不含峰片的融合是特别定域的纠缠结构，这很像是量子纠缠的真相，因为两个微粒的四个波函数对应上述的四个片很合逻辑。这样看来，量子力学根本没有告诉我们传递信息可以不用物理载体，脱离载体的信息传递本来就是不可思议的。贝尔不等式的提出最初属于有益的探讨，后来影响的扩大引起祸害，西班牙著名量子物理学家散托斯称：这影响的扩大是二十世纪物理史上最大的忽悠之一。

量子态的隐形传输理论在数学上是严格的，没有问题，但是，我们要严防被数学形式所迷惑，重要的是看物理实质。这个理论在物理上是根本错误的，这与量子力学的叠加原理和量子纠缠难以理解有关。从量子纠缠的定域解释看，这个理论是颠倒远近、混淆空实的产物。量子物理学家可能都知道，要用量子态编码隔空传输“您好”这样一个简单信息也无望成功，决不敢去申请做这样的课题，更不用说能做成那种“向全球化量子通信网络的最终实现迈出了重要一步”的工作。认真查看，在凭借量子态隐形传输理论的诸多工作中，实事一项无成，这不是因为技术上的困难，而是原则问题。隔空传输信息无异于传心术，这个理论已导致科学与巫术的联姻，不折不扣属于伪科学。一般而言，巫术科学起自愚蠢，也有可能因利益诱惑走向欺诈。

以上的分析企图说明，“实现16公里自由空间量子态隐形传输”的理论依据是错误的，属原则性错误。还有，它的实验路线也是靠不住的，永远离不开半透半反镜和符合计数器。其中关键的一步所谓贝尔态测量是仰仗波函数坍缩假设，我们知道，海森伯在1960年明确表示：“导致态坍缩的记录作用不是物理过程，宁可说是数学过程。”爱因斯坦坚决反对这个假设，也未见玻尔表示过支持这个假设。相信这个假设的人已愈来愈少，1999年在剑桥的牛顿研究所的量子计算会议上，90位物理学家有一次非正式投票，其中只有8位宣称他们的见解包含波函数坍缩。这个实验的结论也是错误的，具有按主观意愿凑造的性质。假如做出相反的结论，倒是值得称道的。做科学实验要准备失败，甚至是必由之路，所以没有理由不宽容任何失败，但十余年来一再盲目编造不反映事实真相的成果就有问题了，演示量子态隐形传输的实验似乎属于这种情况。

总之，由此看来，“实现16公里自由空间量子态隐形传输”的八达岭-怀来实验中，根本不可能真有量子态的隔空传送和光子重建，何来89%的传送保真度。传递信息绝对不能脱离物理载体，这是毫无疑问的，隔空联动是彻头彻尾的谎言。经557名院士投票该实验被评为2010年我国十大科技进展新闻之一，恐怕不仅会大大鼓励出类似的巫术性成果，也会严重损害我国科学家群体的信誉。科技进展还是由本行业的专家来评定为好。这项工作是高校做的，教育部科学技术委员会组织评选的“2010年度中国高等学校十大科技进展”中却无它，说明在我国还是有识之士占据优势，值得欣慰。钱学森曾经呼吁我们中国的物理学家和哲学家投入非定域性问题的研究，现在贝尔不等式和非定域性的谬误和祸害比以往更加明显，也许是到呼吁扫谎打非的时候了。这种扫谎打非或许能推动许多物理学家走出这种不等式和非定域性笼罩的阴影，去从事真正的创新性工作，并能使相关的教学中避免误人子弟。还有许多科学难题有待解决，希望自然寄托于年轻一代，诺奖得主拉比在玻尔诞辰百周年纪念大会上讲：“我觉得，我们[这一代人]还未得要领，下一代人，他们一旦找到那个要领，就会拍拍脑袋说，他们过去怎么会想不到的呢？”

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（王国文，北京大学物理学院，2011年1月31日）