quantumtheory 的个人博客

      [摘要]看来科学也有倒退的时候，暂时的倒退也许能引发一次新的跃进。现时世上居然传播着一条我们物理学家盲目编造的特大、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，而且喋喋不休鼓吹成就斐然。著名瑞士物理学家尼古拉·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。”著名奥地利物理学家安东·泽林格根据非定域性相关的理论和自己的实验结论预半夜凉初透言：“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，这条编造的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。很遗憾，郭光灿院士担纲撰写的《爱因斯坦的幽灵——量子纠缠之谜》一书，也宣扬错误的思想、错误的概念和错误的理论，以及宣扬虚假的实验事实，这恐怕会严重误导公众及误人子弟，有悖于芦笛曲丛书的出版宗旨，这套丛书肩负国家科技计划科普化的示范，不同于科幻书籍和消遣读物。我国科普法中有一条：“科普工作应当坚持科学精神，反对和抵东篱把酒黄昏后制伪科学”。不管打着什么样的科学旗号，宣扬幽灵隔空作用和隔空传送信息无异于宣扬传心术，老百姓都能判断，这种法术不折不扣属伪科学。量子力学是正确的，可以预期，这理论中导致伪科学兴起的某些错误推论，编造的实验，以及种种诡辩，都必定终将成为反面教材和世人的谈笑资料。为从根本上反对和抵东篱把酒黄昏后制这类伪科学，现在这篇文章中讲了对量子真莫道不消魂相的探究结果和对量子力学的理解，并指出对它的误解会引起许多谬误，如波函数坍缩假设的谬误、贝尔不等式的谬误、量子退相干纲领的谬误、量子态不可克隆定理的谬误和隔空传物理论的谬误。特别强调，量子纠缠决不意味着存在幽灵隔空作用，倒似乎暗示着真莫道不消魂相：“幽灵缠身、阴魂不散”，二者的关联是特别定域的。这个比喻的“幽灵”在物理上就是量子纠缠中另一个初包的不含峰片，这个论断合乎逻
辑，也很直观，重要的是消解EPR佯谬，也说明量子论与相对论无冲突，以及终结了爱因斯坦与玻尔在量子实在性和量子力学完备性问题上的争论。初包的不含峰片是一种准实体，一切量子现象中都有它们的身影，无它们就无量子世界和量子理论。描写微观粒子的初包模型是对量子力学的本体实在论诠释，这个模型综合了微观客体的波粒二象性质，根本上调和了牛顿的微粒说和惠更斯的波动说的冲突。以上这些只是个人的见解，不过，即使没有这个模型，我们也可以像爱因斯坦和薛定谔等前辈那样，绝对不信自然界会有那种隔空联动情况发生。《爱因斯坦的幽灵——量子纠缠之谜》书中也说：“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。在应用上，恐怕连“您好”这样一条最简单的信息也不可能隔空传送成功，不用再说别的。量子纠缠的非定域性不是一个谜，而是盲目编造出来的谎言，因此毫不奇怪，基于非定域关联的量子隐形传态、永远解不开的量子密码和量子计算等，过去实事一项无成，未来也无望会有任何成就。现在可以肯定，量子纠缠本身是一种特别的定域关联结构，而不是一种隔空联动效应，所以所谓量子的非定域性并非伟大的发现，而是一个世纪大谎言，务必彻底揭露之，并清算它的祸害，让量子力学基础的研究和量子信息技术的开发回归正道。如任其下去，可能会同其它巫术科学一样，有从愚蠢迈向欺诈的危险。钱学森大师曾经呼吁我们中国的物理学家和哲学家投入这非定域性的研究，无疑这是为基础科学和哲学发展作贡献的一个难得良机。

内容目录：
一.引言
二.评《爱因斯坦的幽灵——量子纠缠之谜》
三.对量子力学的无佯谬诠释
  1.对量子干涉的无佯谬解释
  2.对量子纠缠的无佯谬解释
  3.对宏观物体经典性的无佯谬解释
  4.量子力学潜波诠释的意义
四.对量子态叠加性和海森伯不确定关系式的理解
  1.对量子态叠加性的理解
  2.对海森伯不确定关系式的理解
五.误解量子力学引起的谬误
  1.波函数坍缩假设的谬误 
  2.贝尔不等式的谬误
  3.量子退相干纲领的谬误
  4.量子态不可克隆定理的谬误
  5.隔空传物理论的谬误
六.结论

一.引言

      郭光灿院士担纲、高山执笔撰写的《爱因斯坦的幽灵——量子纠缠之谜》于2009年9月出版，属北京理工大学出版社的“芦笛曲丛书”，为“十一五”国家重点图书出版规划项目和国家科技部科技计划科普化示范项目。据介绍，郭光灿现为国家科技部973项目“量子通信与量子信息技术”首席科学家，中国科学院知识创新方向性项目“量子通信技术的研究”首席专家，国家基金委创新群体学术带头人，中国科学院量子信息重点实验室主任。作为创作助手的高山，是悉尼大学科学史与科学哲学系博士研究生，专业方向为量子力学基础。

      科学时报的一位记者报道：“《爱因斯坦的幽灵》介绍了让全球科学家着迷不已的、最为神秘的量子纠缠现象，让我们看到了科学家们试图揭开量子纠缠这一跨世纪谜团的探索之路，更让我们明白了这小小的量子纠缠正在当今世界大显身手——从量子密码到完全保密的量子通信，从量子计算机到未来的量子互联网……。”“郭光灿院士说，在范春萍向他提出这件事以后，考虑到量子纠缠之谜是一个非常深刻的问题，是当前一个非常重要的研究领域，可以借此机会给所有对此感兴趣的人讲清楚什么是纠缠，于是就毫不犹疑地答应了。”“关于科学家的科普责任，郭光灿说，中国所有的科学家、科研工作者都应该有这种意识，将科普工作当做自己科学研究工作中的一部分，视为自己的责任。科学家是拿着纳税人的钱在做科研，从而取得成果。除了取得成果，应该还对纳税人即百姓有所交代，对公众讲理论、最新进展，给公众释疑解惑，其次也是提高大众的知识水平。”

      此书的执笔人是高山，一位奋发研究量子力学基础的学者。量子力学的诠释纷纭，作为探讨，他过去的专著难能可贵、不乏价值。不过，科普书不同于专著，加之此书撰写由郭光灿院士担纲，非同凡响，因此很有必要进行评论和激起争论。的确，写本科普读物很不容易，要照顾权威性、思想性、真实性、知识性、趣味性和可读性，愿意写和有时间写的专家少之又少，特别是涉及艰深难懂的前言科技，作者的费心和辛苦更不用说了，他们理应倍受尊敬。现下这篇评论与其说是针对《爱因斯坦的幽灵——量子纠缠之谜》，不如说是针对令人心焦的严重事态，我国已成为幽灵隔空作用的重灾区，严重浪费着资源和阻碍创新，恐怕不宜再这样下去了。

二.评《爱因斯坦的幽灵——量子纠缠之谜》

      对书名：《爱因斯坦的幽灵——量子纠缠之谜》
      此书名提示，爱因斯坦的幽灵是量子纠缠之谜。书中介绍科学家们试图揭开量子纠缠这一跨世纪谜团的探索之路，特别宣称：“微观粒子之间的确存在某种超越时空的量子纠缠，而基于这种纠缠对一个粒子的测量将会瞬时地影响另一个粒子。爱因斯坦曾将这种影响称为“幽灵般的隔空作用”，以表示他坚定的不相信，然而，实验告诉我们这种超距作用是真实存在的。”
      点评：至今没有一个实验确实证明超距作用真的存在，因此谈不上爱因斯坦的幽灵是量子纠缠之谜，此书名就有误导之嫌疑。

      对引言：“从伯特曼先生的袜子说起”
      引言介绍称，贝尔发现微观粒子之间存在着神秘的关联，贝尔的发现被认为是20世纪科学最深远的发现之一。
      点评：贝尔的这个所谓发现和被承认，是20世纪物理学上犯一个特大错误的开始。

      引言中谈到：
      “伯特曼喜欢穿两种不同颜色的袜子，并且每只脚上穿的袜子的颜色都是随意的。但是两只袜子的颜色之间总存在一种关联。当看到他一只脚上穿的是粉红色的袜子时，便可确定他另一只脚上的袜子不是粉红色，而不必去实际看一下。...它们的颜色关联源于过去的一个共同原因，那就是伯特曼先生的决定。这种关联在宏观世界中司空见惯，没什么奇怪的。”“20世纪60年代，贝尔发现，微观粒子之间存在着更为神秘的超光速关联。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。...他设想微观粒子只是更小的小球，它们具有确定的性质，正如袜子具有确定的颜色一样，不论观察与否。而当两个小球相互作用后分开很远时，它们之间也不存在瞬时的关联和影响。当测量一个粒子的状态时，这种测量影响只能以有限的小于等于光速的速度传播，并经过一定延时后才能达到另一个粒子。然而，让贝尔惊奇的是，由这些最自然不过的假设所导出的结论（一个简单的不等式）却与量子理论的预半夜凉初透言相矛盾！推导中用到的逻辑和数学都是严格的，不会有问题；而量子理论是迄今为止人类关于自然的最基本的理论，它已经为大量实验所验证，也不应当怀疑。的确，物理学家们很快证实，贝尔不等式直接与实验结果相矛盾。因此微观粒子之间确实存在某种超越时空的神秘纠缠，这种纠缠是伯特曼的袜子所不具有的。”

      我们知道，1981年贝尔发表了一篇文章“伯特曼的袜子和实在的本性”，他问，EPR难事（EPR business）正好是与伯特曼的袜子关联一样的吗？他发现微观粒子间的纠缠不能用这样的关联方式来解释，因而认为量子纠缠不是出于过去的一个共同原因。我们现在设想，假如伯特曼的妻子把他的一只粉红色袜子和另一只蓝色袜子各前后剪开，不同颜色的两半缝在一起。这时当贝尔与伯特曼碰面时，看到他左脚上的袜子是粉红时，断定右脚上的一定是蓝色。可是当他一转身，贝尔跟在后面看到他左脚上的袜子竟变成蓝色，这时可以断定右脚上的一定是粉红色。贝尔觉得十分奇怪，但终于找到了EPR难事的“答案”，其中的关联不是出于过去的一个共同原因，必有一种神秘的影响在起作用。当然，假如贝尔知道伯特曼的妻子耍的花招，就一定不会感到奇怪了。这样说来，量子纠缠的奇特性不是体现在互相的神奇关联上，而是体现在一种重新安排的结构上，如伯特曼之妻耍了的花招。薛定谔认为：“任何发生的“预半夜凉初透言的纠缠”显然只能归于这个事实，即这两个物体在较早的某个时候形成真实意义上的一个体系，而且二者已经留下各方的印记。”因此完全可能，量子纠缠同样是出于过去的一个共同原因，详见后面的节三.2。关于贝尔不等式的推导，虽然看来前提简单、明确，逻辑和数学严格，因结论奇怪，所以我们必须严密审查前提中是否还包含着其它默认的假设。其实，贝尔不等式的推导除标明的前提外，还有一个想当然的、默认的假设：量子力学的观察量是潜变量的统计平均值，即假设潜变量有一个概率分布，也就是说，贝尔利用了经典的概率理论，这是一个致命的错误，所以贝尔所发现的超距关联不是真的事实，详见后面的节五.2。

      对第一章：“幽灵出世”
      这章首先介绍了量子纠缠问题的起源和它的神秘性所在，接着提出，如何理解纠缠过程中存在的超距作用？
      点评：超距作用子虚乌有，不存在如何理解它的问题。

      这章中谈到：
      (1)“尽管爱因斯坦坚定地认为微观世界依然如此[像宏观世界一样平淡无奇]，量子理论却预半夜凉初透言微观粒子之间存在一种超越时空的无缝纠缠。”
      (2)“例如，在一次实验中，在相互作用后1秒时测量两个电子的位置，结果分别为-1.59米和0.41米；而在另一次相同的实验中，在相同的时刻测量两个电子的位置，结果却是-0.17米和1.83米。这里，我们设定两个电子分开时的位置为坐标原点0。尽管在相互作用后1秒时测量两个电子的距离总是确定的2米，但每个电子的位置却是不确定的、随机的。此外，尽管两个电子的速度测量值总是大小相等、方向相反，但是其数值同样是随机的。例如，在一次实验中，测量两个电子的速度，结果分别为-1.12米/秒和1.12米/秒；而在另一次相同的实验中，两个电子的速度测量值分别为-0.91米/秒和0.91米/秒。这种随机性是一个意料之外的新现象。无论使用多么精确的测量仪器，都无法消除这种随机性。于是我们发现，两个经过一定相互作用之后分开的电子之间存在着一种随机相关性，而不是像小球那样的确定相关性。这种随机相关性似乎比确定相关性更强，从而暗示电子之间的纠缠会更加紧密。”
      (3)“阿斯派克特等人在实验上令人信服地证明了量子非定域性的存在。”
      (4)“贝尔最初是想利用爱因斯坦所坚持的定域实在图像来解释EPR实验，然而，他却意外地推导出一个不等式，并建立了不可能性证明。贝尔发现，任何与量子力学具有相同预测的理论将不可避免地具有非定域性特征。这个结论被称为贝尔定理。具体地说，量子力学预半夜凉初透言在相互纠缠的微观粒子（如电子、光子等）之间存在某种非定域关联；如果对其中的一个粒子进行测量，另一个粒子将会瞬时“感应”到这种影响，并发生相应的状态变化，无论它们相距多远。至今贝尔定理已得到大量实验的证实。”
      (5)“必须承认，尽管量子物理学家可以计算和应用量子纠缠，他们至今仍不理解其背后的神秘机制。本书的主要目的就是要探究这个最深邃的世纪谜题。”
      “神秘性之一：纠缠的主体是什么？究竟是谁在纠缠？
      神秘性之二：纠缠是如何形成的？纠缠的形式究竟是怎样的？
      神秘性之三：纠缠能被解开吗？怎样才能解开纠缠呢？
      神秘性之四：如何理解纠缠过程中存在的超距作用？它和相对论又如何结合呢？”

      对于(1)，量子力学在形式上好像预半夜凉初透言了微粒之间存在一种超越时空的无缝纠缠，如果量子力学不是一个对实体的完备描述理论，则它实质上不一定意味着这纠缠是超越时空的。爱因斯坦在1946年写的“自传笔记”中把超距作用比作传心术，不信自然界存在这样的作用。他不满意波多尔斯基执笔的EPR文章，在自传笔记中细述了对量子力学描述不完备性的论证。他写道：“现在在我看来，我们可以谈论部分体系S_2的实在的真实状况。关于这个实在真实状况，在对S_1的测量之前，我们开始知道的比对psi函数描述的体系知道的甚至更少。但是，依我之见，我们应绝对坚持一个假设：体系S_2的实在状况无关于对远离的体系S_1做了什么。可是，按照我对S_1所做的测量类型，对第二个部分体系我得到一个很不同的psi_2（psi_2,psi^1_2,...）。然而现在，S_2的实在状况必定无关于在S_1上发生了什么。因此，对于S_2的同样实在的状况，按照我们的选择，可以发现psi函数的不同类型。（我们可以避免这个结论，仅当要么假设S_1的测量（传心术般）改变了S_2的实在状况，要么否认彼此远离事物的独立实在状况本身。二者似乎对我都是完全不能接受的。）[这里用符号^表示上角标，用符号_表示下角标]”“眼前这个理论的统计特性因此必应是这个体系在量子力学中的描述不完备的后果，而且不再存在任何理由假设物理学的未来基础必须建立在统计学之上。”爱因斯坦在1947年3月给玻恩的信中称非定域作用为幽灵隔空作用。信中说：“我不能虔诚地相信[这量子理论]，因为它不能与这个思想调和，即物理学应当表示时空中的实在，无幽灵隔空作用。”其实，这理论是可以虔诚相信的，他对它有一个误解，量子力学并不与“物理学应当表示时空中的实在”的思想矛盾。他以违反分离性原则论证它的不完备性未切中要害，尽管它的确是不完备的。实际上存在能再现量子力学预半夜凉初透言的潜（波）变量理论说明，量子理论实质上并未预半夜凉初透言微观粒子之间可能存在的纠缠是超越时空的，自然界也不真的存在超距作用，详见后面的节三.2。
      对于(2)，所举的例子与纠缠无关，是一个遵守海森伯不确定关系式的例子：合成体系的质心位置与总动量满足不确定关系式。一对电子作为合成体系，如果合成的动量是0，则质心的位置是不确定的，例在第一次测量情形中，质心在(-1.59+0.41)/2=-0.59米处，在第二次测量情形中，质心在(-0.17+1.83)/2=0.83米处。那句话“这里，我们设定两个电子分开时的位置为坐标原点0”应删掉。
      对于(3)，由于贝尔不等式的谬误，称阿斯派克特等人实验已证明量子非定域性存在，是以讹传讹。阿斯派克特在2007年《Nature》上发表的一篇文章中终于承认，否定定域性不是他们的实验的逻辑结论，至今也未见有非定域性存在十足可信的证据，详见后面的节五.2。
      对于(4)，至今对贝尔不等式和贝尔定理的质疑或反对声不绝于耳，尽管支持者为数众多，许多量子信息科学专家也常用这类不等式作量子纠缠和幽灵隔空作用存在的判据。其实，如前所述，在贝尔不等式的推导中有一个错误的默认假设：量子力学的观察量是潜变量的平均，即假设潜变量有一个概率分布，如果有潜变量存在的话。玻姆有过这种假设，他在1952年的文章“用潜变量的量子理论建议诠释(Ⅰ)”的第3节“批评量子理论的通常诠释”中写道：“通常的诠释固然是一致的；但是，这样的一致性的仅仅展示，并不排除有其它一致的诠释的可能性，它们会涉及附加元素或参数，它们允许全部过程的详细因果的和连续的描述，而不要求我们放弃以精确术语构想量子层次的可能性。从这通常诠释看来，这些附加元素或参数可以成为“潜的”变量。事实上，以前，每当我们求助了统计理论，我们总是最终发现控制统计系综个体成员的定律可以用就是这样的潜变量表达。例如，从宏观物理看，个别原子的坐标和动量是潜变量，在大尺寸体系中它们只作为统计平均显现。因此或许，我们现在的量子力学平均类似地是潜变量的表现，然而它们还未被直接探测到。”其实，量子力学的潜变量不是粒子的坐标和动量等，已经发现有一种潜（波）变量理论能够再现量子力学的预半夜凉初透言，详见后面的节三.1。贝尔以为他考虑的潜变量已穷尽一切潜变量的类型，其实他疏忽了一类潜波变量，而且假设潜变量有一个概率分布，这个默认假设是一个原则性、根本性错误。因此，贝尔不等式和贝尔定理无科学意义，详见后面的节五.2。
      对于(5)，其实，纠缠中不存在超距作用，因而量子纠缠这个事实和相对论并不冲突，详见后面的节三.2。

      对第二章：“失落的世界”
      这章详细介绍了人们试图揭开量子纠缠之谜的各种努力。首先试图用人们最熟悉的经典图像来解释量子纠缠现象，这是爱因斯坦所选择的道路。分析显示，牛顿和爱因斯坦所珍爱的经典世界已成为一个失落的世界，它不是真实的。称当越来越多的精确实验不断显示超距作用的存在时，九泉之下的爱因斯坦会作何感想呢？
      点评：称实验不断显示超距作用存在，是以讹传讹。

      这章中谈到：
      (1)“让我们仔细检查一下超距作用存在的推理，就像大侦探一点点寻找蛛丝马迹一样。一个确定无疑的结论是：测量结果之间的随机相关性不可能全部来自被测量的粒子，而必然部分来自测量过程。但由此结论继续前进时，我们利用了一个隐含的假设，那就是：对两个粒子的异地测量之间是相互独立的。如果这个假设是对的，那么我们就会到达神秘的量子纠缠世界，那里有幽灵般的超距作用。”“尽管超距作用的存在从理论推理上看似乎没有什么问题，但是实验上会不会有漏洞呢？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。”
      (2)“尽管爱因斯坦最早注意到微观世界中可能存在超距作用，他却不愿意接受它，并斥之为“幽灵般的超距作用”。然而，任何伟大人物都不得不在经验面前低头。当越来越多的精确实验不断显示超距作用的存在时，九泉之下的爱因斯坦会作何感想呢？作为一个有理性的人，他一定会接受的。”

      对于(1)，虽然对纠缠粒子的相关测量结果符合量子力学的几率性预半夜凉初透言，在逻辑上，也不能把相关性归于必然部分来自测量过程，而排除来自过去某个共同原因的可能性，犹如前面讲过的伯特曼之妻耍的花招。又例，东乡的书记兼任了西乡的乡长，西乡的书记兼任了东乡的乡长，则就会发生书记一感冒，乡长就打喷嚏的事，这种纠缠就是源于过去的一个共同原因，而不必归于随机的那个“感冒”和超距作用。毫不奇怪，至今还没有一个实验确定无疑地证实了超距作用的存在，原来量子纠缠本身是一种特别定域的结构，而不是一种隔空效应。关于量子纠缠的真莫道不消魂相，详见后面的节三.2。
      对于(2)，对已故者是不宜过多说三道四的，既然书的作者说了，我们也不得不说点看法。硬说爱因斯坦注意到“微观世界中”可能存在超距作用，在九泉之下的他，定会怒发冲冠。事实是，他注意到，如果认为量子理论对实在的描述是完备的，则这个“量子理论”就意味着存在超距作用，他和合作者（EPR）原来是用分离性原则来反证量子力学的描述不完备。再说，对于“越来越多的精确实验不断显示超距作用的存在”的说法，有理性的他一定会嗤之以鼻。不错，任何伟大人物都不得不在经验面前低头，但决不会在靠不住的经验面前俯首贴耳，反之，会用理性去探究事情的真假。不过的确，由种种量子现象启示，我们对这个自然界的传统认识有很大缺陷，某些经典概念必须加以改变和需要补充新的概念。量子力学不仅正确，而且“清白”，决不会与隔空联动的巫术联姻。

      对第三章：“迷雾重重”
      这章介绍人们离开经典世界后理解量子现象的第一次努力，即玻尔的互补性思想。称它实际上是一团迷雾，拒绝对现象背后的实在进行更深层次的探究。书的作者强调量子纠缠意味着微观世界不可能像宏观世界那样是确定的。
      点评：量子纠缠并不意味着微观世界是不确定的。

      这章中谈到：
      (1)“离开失乐园，我们已经无法回头；微观世界不可能像宏观世界那样是确定的，因为在确定性的世界中不存在量子纠缠。”
      (2)“我们首先要查明纠缠者的真实身份。微观粒子究竟有什么超能力可以产生最紧密的量子纠缠呢？这件事看起来似乎很简单，但却是世间最难的难事之一。”“在玻尔看来，根本不存在纠缠者，更不用说纠缠。”“玻尔承认，对粒子1的测量不会立刻对粒子2产生任何力学干扰。但是他认为对粒子1的测量还是会对粒子2将来行为的预测产生某种影响。”“玻尔是坚决反对有超距作用存在的，他也从未提到过非定域性之类的东西。”
      (3)“令人不可思议的是，对于微观粒子这些神秘的纠缠者，既具有粒子表现，又具有波动表现。”“关于“同时”的偏见也一直在阻止人们去发现粒子通过双缝的客观运动图像。”“在双缝实验中，由于两条缝的缝长都是有限的，粒子通过双缝是需要有限时间的，而不是瞬间的零。因此，“同时”应包括无穷小时隙和极短的有限时隙，而不只是同一时刻。尽管从表面上看，当论及时间长度时它们是可以等同的，但从粒子运动的角度来看它们则有本质的区别。具体地说，同一时刻只能容纳粒子自身的存在，无法包含运动的成分，而无穷小时隙和极短的有限时隙则包含了不可数无穷多的时刻点，这足以引出像运动这么丰富的内容，从而它们可以包含粒子和运动双方并使之作为粒子运动的整体而存在。”“无论如何，只要我们发现不同于连续运动的新的运动图像，那么的“坚持认为[一个物理量只有被测量之后才是实在的]”将不攻而破，而我们也会为微观世界重新找回爱因斯坦期待已久的实在性。记得他曾像孩童般天真地企盼：“新思想要到什么时候才会出现呢？谁要是能活到那个时候并且能够看到这一点，那该是多么幸福啊。”只有到那个时候，神秘的纠缠者才会最终现身。”

      对于(1)，事实上，说我们已失确定性世界的乐园，无确切根据，不能只因量子力学的几率性预半夜凉初透言能力而放弃因果决定论，也没有理由能够断言量子纠缠来源于根本不确定性。狄拉克说：“我认为很可能在将来的某个时候，我们会得到一个改进了的量子力学，使其回到决定论，从而证明爱因斯坦的观点是正确的。”
      对于(2)，似乎应该说，在玻尔看来，不能谈论量子干涉者，虽然量子干涉现象存在，也不能谈论量子纠缠者，虽然他认为量子现象有不可分析的整体性。玻尔在反驳EPR论证的文章中称他们（EPR）的实在性概念是含糊的，含糊在无任何扰动上，称虽无力学扰动，但不免有与测量条件相关的影响。他认为爱因斯坦的“态”概念与量子力学中态的概念不同是EPR佯谬的来源，他在1939年的一篇文章中提到：“事实上这个佯谬能在量子力学形式体系中找到圆满的解答，按照此体系，关于同这个物体曾接触过的分离的那个物体，没有“态”概念的任何明确使用被允许，直到涉及这个概念的定义的外部条件明确地被对这个从属物体的进一步适当控制所确定。”看来，玻尔的粒子状态的定义发生变化的思想与纠缠前后粒子的编号变化情况倒是一致的，详见后面的节三.2。。
      对于(3)，用微粒细分时隙随机通过双缝解释量子干涉，过于不可思议。关于神秘的纠缠者，很可能，引起量子纠缠的是一种神秘的准实体——初包的不含峰片，它在宏观世界里从不现身，而在微观世界里处处作怪。

      对第四章：“坍缩之路”
      这章带领读者踏上真实的量子坍缩之路。以通俗易懂的语言介绍了量子理论对量子纠缠现象的描述和解释，不确定性在这里被清晰地展现出来。
      点评：波函数不会坍缩，带领读者踏上量子坍缩之路是误导。

      这章中谈到：
      (1)“尽管自然决不会轻易显露量子纠缠的秘密，但无疑我们已经找到了一条正确的道路[坍缩之路]。”“最重要的是，冯·诺伊曼还第一次清晰地提出了波函数的两种演化过程：一种过程就是波函数正常的连续演化过程，遵循薛定谔方程。它产生波粒二象性中的微观粒子似波的表现，可以说是不确定本身的演化过程；另一种过程则是瞬时的、非连续的波函数坍缩过程，只在波函数被测量时发生。它产生波粒二象性中的微观粒子似粒子的表现，是从不确定到确定的演化过程。但这一过程的机制并不清楚，故后来被称为波函数坍缩假设。我们将看到，第一种过程可以建立量子纠缠，而第二种过程解开量子纠缠。”“当测量仪器与被测电子发生相互作用后，测量仪器与被测电子的状态将发生量子纠缠。”“波函数坍缩过程神奇地解开了测量仪器与被测电子之间的量子纠缠。”
      (2)“在他的书中，冯·诺伊曼进一步讨论了导致波函数坍缩的可能原因，并猜测只有意识才能完成坍缩波函数的艰巨任务。冯·诺伊曼认为，测量仪器与微观粒子一样，也应当满足连续的薛定谔方程（毕竟测量仪器就是由微观粒子组成的），从而它的波函数同样需要其它有资格的“测量者”来坍缩。而由于人类观察者所意识到的结果总是确定的这一事实，所以只有意识才能最终坍缩波函数而产生确定的结果。然而，更多的物理学家并不相信波函数有足够的耐心，要等到人类的出现才发生坍缩，他们试图沿其它方向去探寻波函数坍缩的起源。”“那么，波函数是否真的会坍缩呢？如果坍缩，究竟是什么引起坍缩呢？波函数又是如何坍缩的呢？看来，为了了解神秘的纠缠世界，我们必须要经过最危险的坍缩之路。”
      (3)“目前，物理学家们仍在对波函数坍缩问题进行深入的研究。尽管通往真实世界的坍缩之路还很漫长，但我们已经对波函数坍缩了解了很多。我们知道，这个过程是动态的，而非瞬时完成的；不仅对于宏观物体，而且对于微观粒子，这个过程也在持续不断地进行。为此，波函数的演化将遵循一个新的修正的薛定谔方程，它可以将冯·诺伊曼的两种对立的演化过程统一起来。而对于波函数坍缩的起源，理论分析已经显示它很可能与引力和分立时空有关，而关于它的实验研究也正在进行之中。可以预计，在不久的将来，人们将会窥见波函数坍缩的真实面目。”

      对于(1)，沿波函数坍缩去揭开量子纠缠的秘密不像是正确的道路，对量子纠缠真莫道不消魂相的认识详见后面的节三.2，对波函数坍缩假设的认识详见后面的节五.1和五.3。
      对于(2)，首先要证明波函数坍缩确实存在，“再去试图沿其它方向去探寻波函数坍缩的起源”才有意义。其实，名副其实的波函数坍缩不是物理过程，波函数不会坍缩，详见后面的节五.1。
      对于(3)，量子退相干理论及其变种称表观的波函数坍缩过程是动态的，其实，退相干理论无科学意义，详见后面的节五.3。量子测量结果的确定性也不意味着波函数的演化将遵循一个新的修正的薛定谔方程。

      对第五章：“超光速狂想曲”
      这章详细探讨了量子纠缠和量子坍缩所表现的不可思议的超距作用，那是一首令人激动的超光速狂想曲。一方是相对论对超距作用的最严厉的禁莫道不消魂令，另一方则是狂放不羁的量子坍缩的同时性。这引出了量子理论与相对论不相容的世纪难题。
      点评：纠缠量子的波函数不会发生超距关联坍缩，量子理论与相对论是相容的，超距通信无可能性。

      这章中谈到：
      (1)“量子纠缠最不可思议的性质就是它的非定域性，可以说，它是“滋生”超距作用的温床。本章我们将踏上非定域之旅，着重探讨超距作用的机制和物理本质。这种超越时空的神秘作用究竟是真实的，还是幻象呢？它的物理机制又是怎样的？利用它能实现真正的超距通信吗？说到超距作用，我们还不得不谈相对论，因为它是坚决反对超距作用存在的。那么，超距作用与相对论是否相容呢？如果不相容，又该如何解决它们之间的矛盾呢？这对于21世纪的物理学家而言，仍是一个巨大的挑战。”
      (2)“严格地说，上述论证[相对论]只证明了不可能通过加速使物体的运动速度超过光速，而并不能禁止物体通过其它方式使运动速度超过光速。”“连续运动本身无法提供瞬时的超距作用，而适用于连续运动的相对论又进一步禁止了任何超光速作用的存在。相比之下，非连续过程将自然包含一种不需通过空间连续传播的超距作用。那么，自然界中是否存在非连续过程呢？的确存在，那就是上一章介绍的波函数坍缩过程。”
      (3)“当量子非定域性的存在被证实之后，人们便很自然地想利用这种非定域过程来传递信息，从而实现超距通信。”

      对于(1)，如果量子纠缠的性质根本是定域的，这种超越时空的神秘作用就不是真实的。其实，量子纠缠是特别定域的，详见后面的节三.2。
      对于(2)，如果波函数不会坍缩，那么无需再去设想自然界中存在非连续过程和解释不通过空间连续传播的超距作用。其实，波函数坍缩假设是多余的，量子理论与相对论是相容的，详见后面的节五.1。
      对于(3)，称量子非定域性的存在已被证实，是以讹传讹，详见后面的节五.2。

      对第六章：“掷骰子的上帝”
      这章介绍了量子理论的一种新的理解，并给出了量子纠缠之谜的一个可能答案。
      点评：上帝不是赌徒。

      这章中谈到：
      (1)“在微观世界中，粒子由于相互作用不断发生量子纠缠，而当这种作用延伸至宏观物体（如测量仪器）时，由于波函数坍缩过程的发生，即使最紧密的量子纠缠也将被解开。在这一坍缩过程中，非连续性被释放出来，从而产生了宏观测量结果之间不可思议的非定域关联。”“非连续性应当是整个世界的一个普遍特征，而它很可能也是解开量子纠缠之谜的金钥匙。”
      (2)“自由物体真的“不知道”它该向哪个方向运动，从而只能以完全随机的方式运动。位置的随机的变化意味着不同时刻的位置之间是相互独立的。例如，物体于一个时刻处于空间中的一个位置，而在另一时刻它随机地出现在空间中的另一位置。这个位置很可能与原来的位置不相邻。因此，物体的轨迹将不是连续的，而是非连续的。由于位置的变化一直是随机的，物体的运动轨迹将是处处非连续的。这样，物体总是从一个位置直接运动到另一个位置而不经过中间位置。总之，自由物体的运动本质上是非连续的、随机的。”“总而言之，运动没有原因，从而它必定是随机的。物体实际上是以一种随机的、非连续的方式在运动。因此，上帝真的掷骰子。”“如果电子的运动是非连续的，那么为了产生干涉图样它将会非连续地同时通过两条缝，而不是只通过一条缝。”“即使在一条缝处发现了电子，我们也不能说电子就一定只经过这条缝；...。”“粒子的运动本质上是非连续的、随机的。从粒子的角度看，它具有一种处于任何可能位置的倾向性。粒子在一个时刻处于空间中的一个位置，而在另一时刻它会随机出现在另一个很可能不相邻的位置。这是一幅粒子运动的时刻图像。在这幅图像中，粒子像一个生命体一样总是不停地在运动。它到处游荡，好像有自己的意志。”
      (3)“似波性的确是非连续运动的一个令人惊奇的性质：微观粒子竟然像波。但更令人惊奇的是，两朵粒子云可以通过时间分割的形式相互纠缠而形成一个不可分的整体，并且无论它们分离多远这种整体性也不会减弱。”“宇宙并不是一个独立存在物的简单集合，而是一个基于时分形式的不可分的整体。这种时分形式根本上源于运动所固有的非连续性，正是它导致了宇宙的不可分的整体性。这种整体性不需要相互作用来保持，而且也不会随部分体的分离而减弱（相比之下，我们通常所遇到的整体性都需要相互作用来维持。）”
      (4)“如果粒子云的能量分布弥散非常微小，那么它的坍缩时间将变得极其漫长，譬如比宇宙的年龄还要长。于是，粒子云的演化将主要由线性的薛定谔演化所主宰。”“如果粒子云的能量分布弥散非常大，那么它的坍缩时间将变得极其短暂，例如，短于光通过一米距离的时间。这样，粒子云的演化将主要由非线性的随机坍缩演化所主宰。”“对于宏观物体，它的非连续运动同样形成一个遍布空间的物体云。例如，一个球实际上也是一个球云。然而，环境影响（如热能涨落）将导致物体云能量分布弥散变得极大。这样，物体云的演化将主要由随机坍缩过程或局域化过程所主宰。这一局域化过程进行得非常快，因此，物体云总是集中在一个非常小的空间区域内。于是，宏观物体只能处于一个局域位置，并且只能（近似地）静止或连续地移动。这正是宏观世界中的连续运动表现。”

      在这章中，这两位作者设想微观粒子像有自己的意志的土行孙，到处游荡、神出鬼没。他们加上时分假设解释双缝干涉和量子纠缠，以及用环境影响和坍缩时间极其短暂解释宏观世界中的连续运动表现，称上帝真的掷骰子。由于他们的思想和观点非常独特，现摘录如上的一些精彩要点，请读者自己评论。据知，有人评论称之“故弄玄虚”，有人对之“直摇头”。

      对第七章：“无用之学？”
      这章重点介绍了量子纠缠的奇妙应用，基本应用是量子隐形传态，它再衍生出其它应用。
      点评：量子隐形传态无可能性，其衍生的一切所谓应用都是画饼充饥。

      这章中谈到：
      (1)“小小量子纠缠却大有用处。从量子密码到完全保密的量子通信，从量子计算机到未来的量子互联网，它都将大显身手。”“可以预见，它[量子纠缠]将有更令人惊奇的表现，毕竟除了量子叠加，它还有最紧密的纠缠和幽灵般的超距作用两个神秘武器。”
      (2)“令人吃惊的是，teleportation [（牛津词典）心灵学与科学幻想：通过超自然的力量运输人或物体；也用于未来派的描述，利用先进的手段将人或物体跨越空间地瞬时输运]的想法竟然在1993年从科幻领域进入了物理学。这年3月，IBM的科学家本奈特（Charles H. Bennett）在美国物理学会的年会上首次宣布了量子隐形传态（quantum teleportation）是可能的，尽管只是在输运对象的状态被破坏的情况下。几年后，利用光子进行的量子隐形传态实验就证实了本奈特的想法。”“量子隐形传态既利用了量子纠缠，也利用了波函数坍缩。此外，由它们所导致的量子非定域性在其中也起到了关键作用。”“然而必须注意，由于[两比特]经典信息对量子态的隐形传送是必不可少的，而经典信息的传递速度小于或等于光速，因此，量子隐形传态并不是超距通信，从而也不违反相对论。”
      (3)“量子隐形传态的重要性在于，它第一次成功地利用量子纠缠来做一些事情，而不是如以往那样只关注对它的理解和分析。如今，量子纠缠态已被称为量子信道，通过它可以传送量子信息。这是量子通信最基本的过程。人们基于这个过程进一步提出来实现量子因特网的构想。量子因特网是用量子信道来联络许多量子处理器，它可以同时实现量子信息的传输和处理。相比于现有的经典因特网，量子因特网具有很多优点，如完全保密性，可实现多端分布计算，可有效降低通信复杂度等。”
      (4)“那么，在保密通信方面，小小的量子又能帮我们做些什么呢？实际上，这个问题对量子而言非常简单，只要将量子态作为密钥并通过量子通道传送即可。这种量子密码的安全性完全由量子力学原理所保证。”“根据量子力学规律，一个未知的量子态无法完全被测知，而且对任何量子态的测量还会干扰量子态本身，如导致严重的波函数坍缩过程等。...量子不可克隆定理将导致窃听者不会成功，因为任何物理上可行的量子复制机都无法克隆出与输入量子态完全一样的量子态。因此量子密码术原则上可以提供不可破译、不可窃听的保密通信体系。”

      对于(1)，这里所提的最紧密的纠缠，是指遥远物体间的紧密联系，是通过幽灵超距作用的紧密联系。量子纠缠是事实，其实是像西乡的书记兼任东乡的乡长、东乡的书记兼任西乡的乡长那样的紧密关系。所以，与其说存在幽灵超距作用，不如说幽灵缠身、阴魂不散，二者的关联是特别定域的。幽灵超距作用作为神秘武器出场，只是虚晃的巫术道具而已。
      对于(2)，在所谓“无人理解量子力学”的情况下，量子力学的推论错误难免，包括本奈特等六人的理论——“通过经典的和EPR的双通道隔空传输一个未知量子态”。本奈特等人的理论完全是在量子力学框架内推导，在数学上也是严格的，在做统计预半夜凉初透言应该没有问题。但要用来分析个别体系间关系和预半夜凉初透言它们的行为则是另一回事，说他们的这个想法已被实验证实就得小心了，并无可靠的证据。其实，这个未知量子态根本不可能隔空传输过去，实验的结论是虚假的，详见节五.5。本奈特对《Science》记者说过，Teleportation像伏都（voodoo，通灵术），其实真的是巫术。
      对于(3)，关于量子隐形传态理论的应用，其实，至今实事一项无成。这个理论原本是伪的，演示的实验是编造的，实验的结论是错的，哪能有什么实际应用呢。
      对于(4)，鉴于量子力学对物理实在的描述不完备，量子态的克隆与量子态叠加原理实际上并行不悖，因此量子不可克隆是伪定理，没有原理能保证量子密码万无一失，详见节五.4。

      对跋：“爱因斯坦2.0”
      跋中谈到：“也许下一个爱因斯坦真的会在不久的将来揭开量子纠缠之谜，并发现量子实在的真实图像。爱因斯坦于1935年最早让人们注意到量子纠缠，然而，这个小精灵却使人们探寻实在的巨轮越来越远离他所留恋的经典之岸，它最终会驶向何方呢？”“爱因斯坦最早注意到随机性在量子层次上的出现（1916），但却仍然固执地维护经典的因果性信念。他最著名的一句话就是“上帝不掷骰子”。爱因斯坦也最早注意到量子非定域性的存在（1927），然而他却将其斥为“幽灵般的超距作用”，而始终笃信定域性假设。”“最后，我们衷心祝愿这本小书会激励新的爱因斯坦[2.0版]去揭开量子纠缠之谜，去完成物理学的伟大统一。”
      点评：爱因斯坦的思想原版[1.0版]至今仍然是最好的，只需针对已发现的漏洞和瑕疵打些补丁和做些修改就行。

      爱因斯坦用“上帝不掷骰子”和“幽灵超距作用”揶揄根本偶然性思想和非定域性思想是很合适的，因为认真地看，量子力学并不意味着自然界具有根本偶然性和非定域性，他坚持的因果决定论和客观实在论应恢复其尊严地位，浴火重生的思想更显其不可动摇的准则意义。

      总之，这样看来，很遗憾，《爱因斯坦的幽灵——量子纠缠之谜》一书也宣扬错误的思想、错误的概念和错误的理论，以及宣扬虚假的实验事实，这恐怕会严重误导公众及误人子弟，有悖于芦笛曲丛书的出版宗旨，这套丛书肩负国家科技计划科普化的示范，不同于科幻书籍和消遣读物。

三.对量子力学的无佯谬诠释

      自从量子力学问世，对其数学形式体系的诠释纷纭，莫衷一是。对它的正确诠释应当体现对一切量子现象的无佯谬解释。佯谬令人困惑和着迷，激发我们的想象力和创新力，挑战和考验我们的智慧。爱因斯坦最会制造佯谬，诸如双生子佯谬、波粒佯谬、EPR佯谬。为深度评论《爱因斯坦的幽灵——量子纠缠之谜》，我们在这里要介绍对量子干涉、量子纠缠和宏观物体经典性的无佯谬解释，这些是物理学界和哲学界最为关心的，特别是物理老师们和学生。

1.对量子干涉的无佯谬解释

      用波粒二象性解释光的双缝干涉现象时遇到了波粒佯谬，费曼称：双缝干涉包含着量子力学的全部奥秘。众所周知，用光的波动性能对双缝干涉作相当满意的解释，但是，一考虑光的微粒性，矛盾就来了，因此，玻尔用因果描述与时空标示互补的哲学观点解释这种干涉现象，海森伯和冯·诺伊曼用波函数的坍缩来解释，而波恩坚持保留粒子观念，用自然界本身的根本偶然性和波函数的几率诠释来解释，德布罗意用导波解释，玻姆用导波的量子势解释。还有一些其它解释，如用多宇宙假设、用一致性历史假设或用实体核心加暗波假设来解释。爱因斯坦反对互补解释、坍缩解释和根本偶然性解释，也不满意德布罗意和玻姆的解释，而自己尚无主意，在1951年给米歇尔·贝索的信中说：“整整五十年的冥思苦想，没有使我更接近于解答‘光量子是什么’这个问题。”从根本上说，要合理解释量子的双缝干涉，需要认识量子的真莫道不消魂相和综合波粒二象性。爱因斯坦确认了波粒的二象性质，但是他并不满意这种二元论，期望二者的综合，在1909年10月发表的“论我们关于辐射本性和组成观点的发展”中说：“我认为，理论物理发展的下一阶段将带给我们一种能看作为波动说和发射说融合的光理论。”

      当初，薛定谔和德布罗意就企图用波包描述微观粒子的实在状态，不仅未能成功，似乎也看不到任何希望，因为他们考虑的波包要发散。以后有很多人努力去证明用波包描述微观粒子根本行不通和再现量子力学一切预半夜凉初透言的定域潜变量理论的不可能性，仿佛在科学大道上，已经立了一块牌子“此路不通”。不过，像我们这些在实验室里与实实在在的原子、电子和光子打交道惯的，深知它们的行为，还是不甘心放弃去猜想量子力学数学形式体系背后潜在的量子实体和潜在的变量。无疑量子力学波函数不可能线性叠加出绝对不会发散的态，但是事实上一个电子或一个原子是稳定的，所以潜变量不可能存在的结论很可能其根据偏面或证明绕同义反复的圈子。量子力学是线性理论，可是要做出一个满足线性方程的像微粒的不发散波包似乎束手无策，无路可循，几乎令人绝望。因而有人把眼光转向非线性理论，特别是德布罗意本人和他的巴黎学派。爱因斯坦也有这个倾向，在他看来，真正的规律不会是线性的。很自然，我们最容易想到的潜变量是粒子的位置、动量和自旋角动量，而且认为理论中出现的物理量是在这类潜变量上统计平均的结果。事实上，这类潜变量理论包括玻姆的理论都未能解决量子力学诠释问题和量子测量问题，这或许暗示把这些量当作潜变量不是解决问题的出路，很可能这也正是爱因斯坦从来不谈论潜变量的原因。他在1948年的文章“量子力学和实在”中表示倾向于相信这个观点：“这个（自由）粒子实际上具有确定的位置和确定的动量，即使它们二者不能在同一单体情形中由测量来确定。按照这一观点，psi函数体现实在事态的不完备描述。”并认为：“有朝一日终究要被一种更加完备更加直接的描述所代替。”但是他从未提议过补充粒子的位置、动量和自旋角动量等作为潜变量去完备描述量子实体，那是约翰·贝尔的想当然强加于爱因斯坦的。

      关于潜变量的类型，可能曾经忽视了一个大的方面，波作为变量也可以是潜的，这是连专门研究潜变量理论的约翰·贝尔也没有考虑到的，他以为自己考虑的潜变量类型已穷尽一切。我们不妨假设，满足爱因斯坦-德布罗意关系式（能量-频率关系，动量-波长关系）的波在量子理论中是“显的”，不满足的是“潜的”，这个假设使做出满足线性方程的不发散波包成为可能，即使得综合波粒二象性成为可能。事实上，数学上极其简单，物理上直观明了，在相对论框架内，由无限多个原始简谐波可以等权叠加出极窄的、满足线性方程的、不发散的波包——初级波包(简称初包)，这种初包可以描述自由的微观粒子，其中与粒子的动量和能量关联的特征分量就是我们熟知的波函数——德布罗意波函数，这波是自由微粒的薛定谔方程之解。（详见《物理》1991年第8期498至502页） 显然，这个在相对论框架内建立的初包模型体现波动性和粒子性的逻辑综合，场和实物的统一认识，以及相对论和量子论的彼此融合。因为动量和能量值依赖于惯性参考系，所以在无数分量中哪个是特征分量依赖于参考系的选择。在量子理论中唯独这种特征分量是“显的”，但是这理论中“显的”波又是不可观测的，在观测中可能显露的无非是初包——量子实体。考虑到电子和光子有自旋，已知狄拉克电子有四个关联的特征分量（波函数），光子一般有六个关联的特征分量（电磁波）。光脉冲或德布罗意波包是那些特征分量叠加成的次级波包，它可以用希尔伯特空间中的矢量表示，原则上要发散是其特征。我们称一个光子的频率，是指描述它的初包的特征分量的频率，是确定的，而初包组成波的频谱近似无限宽。而次级波包不同，其中的组分是系综中不同初包的特征分量，特征分量的频谱一般有一定宽度。初级波包和次级波包容易混淆，事实上也常被混淆，比如称单个光子有一个带宽是二者的混淆。显然，这里的潜波是量子实体的组分，而不是参与平均的随机潜变量。玻姆认为：“也许我们现在的量子力学平均是还未直接探测到的潜变量的表现形式”，贝尔认为：“psi描述的量子力学态由对lambda[代表潜变量的参数]的均匀平均得到”，看来他们两人都在一味依赖潜变量统计平均诠释量子力学这点上犯了原则性错误，以致出现贝尔不等式谬论。

      现在可以用上述的初包模型来解释双缝干涉。在弱光的双缝干涉实验中，探测屏上出现的微小斑点清楚显示光子有一个点状的部分，即有一个反映能量集中的峰，而出现的干涉条纹好像暗示它还具有鲜为人知其作用的峰外部分，因而自然推想条纹起因于被双缝割出的含峰片与不含峰片的自身联合。从初包模型看，如果设想分割出来的峰外片还有效应，则就可以合乎逻辑地解释双缝干涉现象，波粒佯谬不再存在。这含峰片与不含峰片有完全相同数目的组分，只是组分间的位相关系不同，在峰处齐相，而峰外各组分的位相分布正好使合成的总波幅为无穷小，因此当含峰片与不含峰片分开通过双缝再度相遇时会让我们观察到干涉条纹就不足为奇了。因含峰片和不含峰片的特征分量（波函数）相同，波是对称通过双缝的，这样含峰片和不含峰片不对称通过双缝的事实被暗藏了，明修栈道，暗渡陈仓。这样说来，不含峰片也是量子实体，一种神不知鬼不觉的东西，其形状和强度依赖于环境，因而携带着环境包括测量仪器的信息，这种信息会表现在观察或测量的结果中。为区别于初包峰那种携带动量和能量的实体，我们就称这种不含峰片为准实体。这里潜波的“潜”是指除初包的特征分量外其它分量都不出现在量子力学的形式体系中，不是指在测量中无表现为“潜”，相反，在测量中表现的全然是由潜波组成的初包的行为，因此说潜变量从未被观察到过是有眼不识泰山了，可见这里指称的潜波不是形而上学的思辨产物或文字游戏。在照相底板或荧光屏上显示的斑点或粒子探测计数器的咔咔声，都反映微观粒子的实在，那是在测量前存在、测量中发现的，无需用波函数坍缩这种奇怪想法去桥接量子力学预半夜凉初透言的几率性与测量结果的确定性之间的概念鸿沟。用初包、初包峰、含峰片、不含峰片这些新概念能无佯谬地解释一切量子现象，包括最莫明其妙的量子纠缠。

2.对量子纠缠的无佯谬解释

      二粒子可能有特殊的关联行为是爱因斯坦等三人（EPR）在1935年发表的一篇论文中提出的，他们企图证明量子力学对实在的描述不完备，被称为EPR论证，根据是认为这种特殊的不可分性关联与量子的实在性相矛盾，被称为EPR佯谬。薛定谔读了该文后把这种行为起名为纠缠（Verschrankung，其中的a上要加两个点）。在德语中双手交叉在胸前称纠缠，我们就用类似的情景来了解纠缠的本性。拿宰的猪来隐喻，把猪的左右腿交叉，当中斩开，左蹄右肘装一包，叫包a，右蹄左肘装一包叫包b。包a北京自家煮着吃，包b快递给上海的老弟。如果混淆猪脚的左、右编号和包的a、b编号，就会认为左脚下锅煮，右脚就瞬时“感应”到远方煮的影响也熟了，似乎存在着神秘的隔空联动关联。再一个极好的隐喻是，东乡的书记一感冒，西乡的乡长就打喷嚏，西乡的书记一感冒，东乡的乡长也打喷嚏。这种纠缠有谁能讲得清楚，其实答案极其简单，那就是，东乡的书记张三兼任了西乡的乡长，西乡的书记李四兼任了东乡的乡长。在量子世界里，两个纠缠粒子占据四个态，要纠缠只有像兼职那样集于一身的“兼态”方式，在逻辑上排除任何其它可能性。总之，量子纠缠好比你中有我、我中有你，生同一个衾，死同一个椁。的确，经典类比一般无助于理解量子现象，但是逻辑同构的隐喻还是有可能提供一些启发。然而情况可能正相反，比如，先对量子纠缠的真莫道不消魂相有一种认识，然后辅以隐喻来向同行和外行宣传这种认识，以容易获得认同。

      现在我们用初包模型来解释量子纠缠：例如，一个紫外光子打在一个非线性晶体（例偏硼酸钡晶体）上，如果条件合适就变成两个红外光子，编号1和2，设想此时已发生了纠缠，即光子1的含峰片与光子2的不含峰片融合成一个光子，新编号a，光子2的含峰片与光子1的不含峰片融合成另一个光子，编号b。这情景正好解释了一对纠缠粒子的态叠加的数学表示式，式中标的是光子的原编号1和2。这种纠缠的特点是不能再解开，像子女身上的父母基因不能再分开一样，只能逐代淡化。可见，量子纠缠反映的这种整体性（不可分离性），不等于这种整体性在观念上不能再按部分做进一步分析。实际上量子力学不描述从1、2到a、b的这种编号变化，这种变化应看作这纠缠制备过程的新结果。在EPR论证中举例的一对纠缠粒子，情况类似，假如考虑到编号的变化，EPR佯谬不复存在。量子纠缠的如此解释也正好能说明氦原子中最低的三重态与单态之间的奇怪库伦交换能的来源。看来，上述这个情景反映了量子纠缠的真莫道不消魂相，因此所谓纠缠粒子间的幽灵隔空作用纯属子虚乌有，系混淆空实、颠倒远近的产物。

      玻尔在反驳EPR论证的文章中称他们（EPR）的实在性概念是含糊的，含糊在无任何扰动上，称虽无力学扰动，但不免有与测量条件相关的影响，他由互补原理来捍卫量子力学的描述是完备的观点。虽然EPR论证和玻尔的反驳都未切中对方的要害，但是EPR发现量子力学用于二粒子体系时在数学形式中可能出现一种特殊的关联，是一项非常重要的发现，尽管这种关联已在狄拉克1926年的文章“关于量子力学的理论”中已初见端倪(有关联公式psi_{mn}=a_{mn}psi_m(1)psi_n(2)+b_{mn}psi_m(2)psi_n(1)[这里用符号“_”表示下角标])。不过他们（EPR）以为这种关联与量子的实在性相矛盾，由此误认为这种矛盾起自量子力学描述的不完备，尽管它是不完备的。另一方面，玻尔发现EPR的实在概念是含糊的，他的这个意见包含着一份深奥真理，虽未知纠缠之真莫道不消魂相。

      薛定谔在1935年发表的论文“量子力学的目前状况”中写道：“任何发生的“预半夜凉初透言的纠缠”显然只能归于这个事实，即这两个物体在较早的某个时候形成真实意义上的一个体系，而且二者已经留下各方的印记。”并说：“在分离体系上的测量不会直接彼此发生影响——那种影响是巫术。”他称纠缠是量子力学的特有品性，在几乎同时发表的另一篇文章“分离体系间概率关系的讨论”中开头写道：“如果我们由其各自的表示知道它们状态的两个体系，其间由于已知的力受到暂时的物理作用，而且如果这些体系相互影响一段时间以后再分开，那么它们不再能如前的同样方式描写，即不再能赋予它们各自的表示。我们不说有什么东西强迫量子力学完全背离经典思想路线，宁可说那是量子力学的特有品性。这两种表示[量子态]由于这相互作用已经变得纠缠起来。”虽然他把两个体系在纠缠时留下各方的印记的想法和含峰片与不含峰片的融合图像一致，但他也未意识到这种融合的纠缠真莫道不消魂相。

      关于量子纠缠的真莫道不消魂相，还需作一些说明。在量子力学的数学形式体系中，对一对纠缠粒子，只见编号1和2，从1、2到a、b要当作一次制备来看待，这是认识量子纠缠真莫道不消魂相的关键。爱因斯坦在文章“自述”中表示“坚定不移地认为”：“体系S_2的实在状况与我们对那个在空间上同它分离的体系S_1所采取的行动无关。”这被称为分离性原则。不过，他同玻尔一样，未意识到发生纠缠时体系结构的变化和粒子编号的相应变化，在否定非定域影响的同时，还否定了纠缠中实际存在的那种不易发现的定域性关联，即一个初包的含峰片与另一个初包的不含峰片的融合。现在的结论是，量子纠缠中非经典关联存在，但它是特别定域的，不存在与相对论矛盾的问题。爱因斯坦认为量子力学对微观实体的描述不完备，现在看来，这种不完备性还包含这理论不描述粒子编号的变化，这一点才是认识EPR佯谬的关键。另一方面，玻尔认为纠缠前后粒子状态的定义发生了变化，他在1939年发表的“原子物理中的因果性问题”文章中提到，爱因斯坦的“态”概念与量子力学中态的概念不同是EPR佯谬的来源，他写道：“事实上这个佯谬能在量子力学形式体系中找到圆满的解答，按照此体系，关于同这个物体曾接触过的分离的那个物体，没有“态”概念的任何明确使用被允许，直到涉及这个概念的定义的外部条件明确地被对这个从属物体的进一步适当控制所确定。”玻尔认为态概念的定义与外部条件密不可分是量子现象的整体性使然。现在看来，玻尔的粒子状态的定义发生变化的思想与这种粒子编号的变化情况倒是一致的，原来以1与2编号的量子态具有不可分离性，而以a与b新编号的实在态具有可分离性。因此，玻尔的整体性思想与爱因斯坦的分离性思想在字面上好像是冲突的，实际上是相容的，这样，纠缠前后粒子编号变化的认知调和了他们的整体性与分离性思想的对立，消解了EPR佯谬，说明了量子论与相对论无冲突，以及终结了他们二位在量子实在性和量子力学完备性问题上的争论。

      总之，何谓量子纠缠，那是一个微粒的含峰片与另一个粒子的不含峰片发生了纠缠，也就是说，这两片在特殊条件下（例在自发参量下转换过程中）的融合形成纠缠，这样的纠缠不能被解开。纠缠后的实在粒子的编号（a和b）不同于原来的粒子编号，不过纠缠的表达式中还保持着原来的编号(1和2)，但这时再称“粒子1与粒子2无论相距多远”已无确切意义。分离性原则只适用于编号a和b，它们与编号1和2混淆是EPR佯谬的起源。与其说存在幽灵隔空作用，不如说幽灵缠身、阴魂不散，二者的关联是特别定域的。这个“幽灵”就是另一初包的不含峰片，一种准实体，因此，量子纠缠是定域的，超距作用子虚乌有，量子论与相对论无冲突。遗憾的是，近半个世纪以来，量子纠缠被解释为：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。这个解释导致科学与巫术的荒唐联姻，使物理学陷入错误深渊。

3.对宏观物体经典性的无佯谬解释

      量子行为既然是那个样子，那么为什么宏观世界又是这个样子？这是除量子干涉和量子纠缠之谜之外，又一团疑云。以往在解释微观粒子行为到宏观物体行为的过渡时，出现所谓薛定谔猫佯谬，决定这猫的死活要借人眼的最后一瞥，这一瞥使不死不活的猫坍缩到或死或活的状态。宏观世界是人的感觉使波函数坍缩产生出来的论断过于不可思议，因而出现另一种理论：外部环境引发的退相干作用使宏观物体呈现经典状态，即把主观意识引发坍缩换成客观环境引发坍缩，而不认为由于内因，即物体本身随其尺寸和质量增大过渡到经典状态。然而，一个简单的想法是，宏观物体的确定性是本身的原形毕露，即使在黑暗中看不到它，总还能摸得着，与环境辐射无关，它的经典性呈现也与环境空气等的作用无关。现在我们来尝试做内因分析，看能得出什么结论。不像万有引力场，已知物质波是可以屏蔽的，所以由原子组成的物体的外层作为库伦势垒必然会屏蔽内层原子的物质波，自内至外层层屏蔽，这样一来，物体在外部环境中自然只剩下极薄表面层的量子行为，而整个物体的平移运动和转动则自然服从经典力学规律了。

      通常认为，沙子也是量子性的，只因为它很重，德布罗意波长极短，所以它的小孔衍射斑点很小，衍射效应可以忽略。但是，如果考虑屏蔽效应，那么沙子已远不同于微观粒子，对于它的整体而言，衍射效应、干涉效应和隧穿应都消失殆尽。屏蔽效应可以用有效屏蔽参数a描述，例对球形匀质物体，a可以定义为有效屏蔽层的质量m除以总质量M，即这时a=m/M。比如说对外界有量子行为的有效屏蔽层厚度为几个纳米，则粒子的尺寸和质量愈大，它愈像经典粒子。例如，考虑直径为1微米的尘粒通过双缝，因尘粒内部有库伦势自内至外对物质波的层层屏蔽，则除约几个纳米厚的表面层中的各原子在尘粒外的薛定谔波函数不为零外，内部各原子的波函数在尘粒外均为零，也就是说，内部各微粒（初包）的峰外部分不能伸达至尘粒之外，而表面层内的各微粒也因受束缚，初包的峰外部分的外伸也受相当大的限制，所以这尘粒在双缝上的自干涉效应消失殆尽。从现有的经验资料大致估计，大于50纳米的颗粒物体已呈现几乎完全的经典性，意即这样大的物体其整体运动完全遵从经典力学定律。

      由于这种屏蔽效应，在微观到宏观的过渡区，原来的海森伯不确定关系式不再适用，其中的普朗克常数h应以ah代替，即量子力学的经典极限不是普朗克常数h趋于零，而是有效屏蔽参数a趋于零，这样的处理既符合逻辑又符合事实。介观物体的不确定关系式表明，介观物体的粒子性和波动性可以在同一个实验中观察到。对于普朗克常数h趋于零是经典极限的命题，“常数趋于零”准会遭数学家的嗤笑，有许多物理学家却津津乐道，不过，认真的物理学家感到的是无奈或受鞭策去探究真莫道不消魂相。h是常量不是变量，那个显然不合逻辑的经典极限“h趋于0”表达普遍存在于教科书中和文献中。值得注意的是，玻尔不赞成这个h趋于0极限，1961年他在访美期间有一次在黑板上写出精细结构常数e^2/hc，在h下面划了三道说：“你们看，h是在这分母里。”改称为这时“h可以忽略”也是搪塞之举，在无奈之下，也许只能如此，好在“h趋于0”在量值上与“ah趋于0”等价。现在可以断言，宏观物体的局域确定性是本身的原形毕露，认为外部环境引起退相干是宏观物体经典性呈现的原因是错误的。显然，宏观的薛定谔猫，对整体而言波动性完全可以忽略，在任何情况下都不会处于半死半活的叠加态，也不会与其它物体发生任何量子纠缠关系。现在也许有望依据这种屏蔽效应建立介观物体的物理学（纳米物理学）。

4.量子力学潜波诠释的意义

      量子力学的潜波诠释看来在逻辑上无懈可击，然而逻辑只管对错不管真伪，是真是伪要看它的推论与实验结果的符合情况和解释一切量子现象的能力，即看其一致性。现在我们来看它的推论或解释：
      (1)初包的峰有确定的位置和动量，即有确定的轨道，轨道的形状和显现情况受初包的峰外部分和不含峰片的干涉影响。
      (2)在照相板上，威尔孙云室中或光电探测器上观察到的都是初包峰留下的放大痕迹。微观粒子在测量前真实存在，在测量中被发现。
      (3)爱因斯坦解释的光电效应是能量取决于频率的光子初包与电子初包交换能量的结果。
      (4)微观粒子在半反半透镜上发生的情况为：初包含峰片的反射和不含峰片的透射，或者，含峰片的透射和不含峰片的反射，这就排除了违背因果律的波函数坍缩和前因后果颠倒的惠勒延迟选择效应。
      (5)微观粒子经过快门时，初包的峰外相当大部分被切除，使其能量发生相当程度的随机变化。
      (6)量子衍射起源于初包峰外部分被切割对峰运动轨道的影响。
      (7)量子干涉起源于初包的峰外部分和不含峰片对初包峰的作用，这就避免了波动性与粒子性在认识上的对立。
      ( 一个光子初包的含峰片与另一个光子的不含峰片在重叠时会发生互干涉，这是对独立激光源发射的光的互干涉现象的解释。
      (9)量子在势阱中的零点能起源于初包峰外部分的存在及其自干涉作用。
      (10)在氢原子中，电子初包的峰外部分引起的自干涉决定初包峰的量子化轨道运动。
      (11)量子隧穿起源于初包的峰外部分对峰的自作用使得粒子有一定几率跳过势垒，这时粒子动能涨落的均方根与经过透入深度的时间涨落的均方根满足能量-时间不确定关系式。这个解释避免了隧穿粒子的虚动量悖论和负动能悖论。
      (12)量子纠缠起源于初包的含峰片与其它初包的不含峰片由某种物理作用引起的融合，远离的粒子间不存在隔空影响，因此，量子纠缠不意味着量子力学的非定域性，量子力学不与相对论冲突。
      (13)氦原子中二电子的库伦交换能起源于一个电子的含峰片与融合着的另一个电子的不含峰片共享一个电荷。
      (14)波函数的叠加性反映初包不含峰片的独立存在及其干涉作用，此种叠加性意味着，单个体系的态的叠加中只有一个含初包峰的非空成分，其余成分全是（准）空的，因此粒子的个体性与波的叠加性无逻辑上的矛盾。
      (15)海森伯不确定关系意味着初包的峰外部分和不含峰片所起的作用有一定程度的不确定性，归因于这些部分受外部条件制约，而外部的作用有一定的随机性，例如，用一个夹子夹住一个粒子时几乎把初包的峰外部分全切掉，使动量和能量发生随机变化。
      (16)玻恩几率是表示微粒位置本征态占有的几率，只是表示量子实体的“显露”几率，因为初包的峰会被峰外部分不同程度的干涉性隐藏或凸显，如在驻波中发生的情况。
      (17)环境和测量不仅对初包峰发生有形的作用，也对它的峰外部分和不含峰片发生无形的作用，它们只会影响量子的相干性形式，不会影响量子的相干本性。
      (1 不同于初包，次级波包的零振幅片无量子效应，因为在此的所有初包的所有分量的合成效应完全消失。
      (19)关于粒子的自旋，按麦克斯韦方程，光子初包一般有互相关联的6个特征分量，决定它的自旋量子数为1，而电子初包，按狄拉克方程，有互相关联的4个特征分量，决定它的自旋量子数为1/2。
      (20)量子统计学中普朗克元胞（h的三次方）意味着，每个量子不仅其初包的峰（粒子性）参与统计，峰外部分（波动性）也参与统计。

      (21)宏观物体的经典特性来源于表层物质对内部物质的物质波的几乎完全屏蔽。
      (22)由量子的初包模型看，牛顿力学和量子力学对物理实体的描述都是不完备的，各有自身的适用范围。适用于介观物体的完整力学有待建立。
      (23)由微粒的初包模型推断量子力学不违反实在论，虽然量子实在的形式与经典实在的形式不尽相同。
      (24)由微粒的初包模型推断量子力学不违反因果决定论，虽然初包易受环境和测量的随机扰动。
      (25)量子的初包模型综合了波粒二象性，调和了牛顿的微粒说和惠更斯的波动说的冲突。
      (26)量子的初包模型揭示了量子纠缠的真莫道不消魂相，消解了EPR佯谬，调和了爱因斯坦与玻尔在量子实在性和量子力学完备性问题上的争论。
      (27)量子的初包模型是在相对论框架内建立的，说明量子论与相对论无冲突。
......等等。
显然，这里量子力学潜波诠释的推论和对一切量子现象的解释，名正言顺，一通百通，量子佯谬和悖论荡然无存。

      从相对论性的初包模型已经很清楚，对于一个速度为v的实物微粒（初包），莱布尼兹“活力”mv^2（=pv=mc^2-内能=真动能mv^2）决定的特征分量的相速度严格地等于粒子的速度，慢速运动微粒的机械动能mv^2/2(=pv/2=pv减去近一半变成的内能）决定的（名义）相速度近似等于粒子速度的一半，而相对论能量mc^2决定的三维（赝）相速度（c^2/v）是超光速的。后者不是波阵面沿波矢方向的传播的速度，而是它们与三维空间坐标轴的交点的移动速度。因此，这个模型不仅提供波粒二象性的综合和场与实物的统一认识，也把相对论和量子论二者融合起来了。

      看来，谁如果对莫名其妙的波函数psi和算符有受煎熬的感觉，也许最好是承认初包的峰、峰外部分、含峰片、不含峰片和其特征分量在量子世界里扮演一班戏剧角色，它们表演反射呀、透射呀、散射呀、衍射呀、干涉呀、隧穿呀、纠缠呀、共振呀、跃迁呀等等。至于初包的峰外部分和不含峰片是些什么玩意儿，既然它们的合成振幅已经近乎零，还能指望有什么作为？不过我们清楚记得，峰外部分或不含峰片与峰有共同的特征分量（相同的波函数），包含的成分数目无异，只是前者各成分的位相不齐，它们好比一群步伐不齐的散兵，一旦归队，活力仍不可小觑。虽然我们没有先验理由断定初包的峰外部分和不含峰片具有活性，但是在无数量子现象面前恐怕不得不承认其作为，没有这种活性就没有量子世界。由此看来，量子理论不能再囿于现有的量子力学，要向更完善的量子力学方向发展。

四.对量子态叠加性和海森伯不确定关系式的理解

      量子力学的数学形式体系意味着量子态的叠加性和海森伯不确定关系式，对这二者的理解就是对量子力学的理解。现在我们要看如何从量子力学的潜波诠释和初包模型来理解它们和解决量子测量问题。

1.对量子态叠加性的理解

      量子态的叠加性深刻反映量子力学与经典力学的根本差别。狄拉克的《量子力学原理》的第一章的标题就是“叠加原理”。他说：“最基本最威猛的那些[大自然正确规律]之一是态的叠加原理。”并写道：“他也许认为，已经引进了一个很奇怪的思想——一个光子是部分处于两个偏振态的各个之中，或处于两个分离光束的各个之中——然而，甚至凭借这个奇怪的思想也得不到任何基本的单光子过程的满意图像。他可能进一步说，这个思想不提供有关实验的结果的任何信息，除了能得到波以某种模糊方式引导光子的初等考虑之外。”对这两个批评，狄拉克的回答是：“在原子现象的情形中，不能期望任何图像存在于图像这个词的平常意义之中，图像意味着主要在经典思路上起作用的模型。”“对于许多用光的简单实验，波和光子以模糊的统计方式关联的初等理论足以说明那些[实验]结果。”他说：“它[叠加原理]要求我们假设这些态之间存在奇特的关系，即当这体系确定地处在一个态中时，我们可以认为它部分处在两个或更多的其它态的各个中。原来的态必须看作是这两个或更多新态的叠加结果，其方式不能按经典思想设想。”狄拉克以单光子干涉为例说明如何克服观念上的困难。他说：“如果现在使那两个成分发生干涉，则我们会要求在一个成分中的光子能够与另一个成分中的光子发生干涉。有时这两个光子必定互相淹没，有时必定产生四个光子。这与能量守恒矛盾。对单光子把波函数与几率联系起来的新理论能够克服使各光子部分进入这两个成分的各个之中的困难。因此各光子只能与它自己干涉，不同光子间的干涉决不会发生。”最后的一句话成了经常被引用的名言，不过这个论断不够正确，需要修正，因为实验证明独立激光器发射的光子之间是能够发生干涉的，正像独立的无线广播电台发射的电磁波会发生干涉一样。

      另一本名著，朗道和栗弗席兹的书《量子力学(非相对论理论)》，开始讲不确定原理，接着讲叠加原理。我们这里用希腊字表示希腊字母，用符号“_”表示下角标。他们写道：“假定，在用波函数Psi_1(q)表示的态中，某个测量确定地导致一定的结果（结果1），而在用Psi_2(q)表示的态中，它导致结果2。然后假设，Psi_1和Psi_2的各种线性联合，即形式c_1·Psi_1+c_2·Psi_2的各个函数（这里c_1和c_2是常数），给出一个态，这态中那个测量，要么导致结果1，要么导致结果2。而且我们可以断言，如果知道这些态的时间依赖，对一种情形，它由函数Psi_1(q,t)给出，对另一种情形，由Psi_2(q,t)给出，则任何线性联合也给出一个态的对时间的可能依赖关系。这些命题可以立即推广到任意数目的不同态。上面这组对波函数的断言构成所谓态叠加原理，一个量子力学最重要的正面原理。特别是，从这个原理立即得出，波函数满足的一切方程必定对Psi是线性的。”

      如何理解叠加原理是个问题。一个量子体系，像单个光子，它的态之间的关系的确很微妙，叠加原理给予一个简单的表达。这里我们以45度的斜向偏振的光波为例来看叠加成分之间的关系。它可以表示为垂直分量|v>和水平分量|h>的叠加，即

|45>=0.707(|v>+|h&gt

      为表达方便，这里用近似值0.707代表1除以根号2。时刻不忘实验事实是最重要的，毕竟事实胜于雄辩，事实是，对态|45>，当测量发现光子在|v>中时，立刻知道态|h>是准空的，当测量发现光子在|h>中时，立刻知道态|v>是准空的，准空区别于“无”，因考虑到它具有干涉效应。为定性描写这个事实，在量子力学数学形式体系之外，与测量结果相对应，我们用●(.)和○(.)表示非空态和准空态，于是单光子的态|45>分出两种情形：

|45>=0.707[●(|v&gt +○(|h&gt ]

|45>=0.707[○(|v&gt +●(|h&gt ]

      空波观念最早见于德布罗意的著作，是量子力学导波诠释的推论，准空波观念是量子力学潜波诠释的推论。潜波诠释的初包模型说明普通的波（例如德布罗意波和单色光波）是初包的特征分量，在波幅分割或波前分割的诸片段中或在斩成的诸波列中，在同一时刻，对单个体系，只有一个片段包含初包的峰，其余都是准空的。例如，在单光子杨氏双缝干涉实验中，贴近左缝观察到一个光子时，进入右缝的另一波片段必定是准空的，反之亦然。鉴于独立激光器发射的光子之间能够发生干涉的事实，所以应把狄拉克的那个著名论断改为：各光子只能与它自己的不含峰片或其它光子的不含峰片干涉，不同光子的峰之间的干涉决不会发生。

      对于二光子的纠缠态，例态|E>=0.707(|vv>+|hh&gt ，这里二光子的四个态中必有两个是准空的，因此它分出两种情形：

|E>=0.707[●(|vv&gt +○(|hh&gt ]

|E>=0.707[○(|vv&gt +●(|hh&gt ]

      总之，对于多个量子的系综，在统计学上，不区分非空态和准空态与波函数的统计诠释一致。如果不区分叠加态中的非空态和准空态，就不可能无佯谬地解释双缝干涉和量子纠缠等现象。

2.对海森伯不确定关系式的理解

      对海森伯不确定关系式的理解是理解量子力学的一个主要方面，量子理论的正统物理诠释（哥本哈根诠释）集中在不确定关系式上。对此，首先要问的是，一个量子像电子或光子本来是否同时具有精确的位置和精确的动量。爱因斯坦认为有，支持者寥寥，多数人同意玻尔和海森伯的意见，认为无。这里我们先看一本教科书《量子力学》里讲的：“不确定度关系表明，微观粒子的位置和动量不能同时具有完全确定的值，它是物质的波动-粒子两象性矛盾的反映。我们可以如下理解，按照de Broglie关系式p=h/lambda，其中波长是描述波在空间变化快慢的一个量，是与整个波相联系的量。因此，正如“在空间某一点x的波长”的提法也同样没有意义，因而粒子运动轨道的概念也没有意义。 ”下面我们要提出不同看法。

      我们可以设想，如果一个微观粒子本来不同时具有精确的位置和动量，就不会有物理学。可是一个微粒是如何同时通过双狭缝和发生自干涉的呢，这看来是一个不解之谜。好在能从不确定关系式找到一点安慰，它似乎表示一个粒子动量确定时，坐标不会是确定的，既然如此，那么就不能说它非通过单一狭缝不可。不过还是不清楚它是以什么方式同时通过的，问题依然苛刻存在。看来，点状粒子的概念是非抛弃不可了。按量子力学的潜波诠释和初包模型，初包峰的位置和动量同时具有精确的值，例如，在极弱光的极小孔衍射实验中，在感光板上出现的一个微小斑点代表一个光子的反应，作为放大像的斑点的大小与感光乳剂中银盐颗粒的大小有关，斑点中心原则上有精确的位置，而且从该位置值可以算出那个光子衍射偏离的精确角度，从而知道那个已知波长的光子的精确动量矢量，所以我们可以说，粒子本来同时具有精确的位置（初包峰的位置）和精确的动量。而海森伯不确定关系说的是，孔愈小，即光子在孔内的位置不确定量愈小，则动量矢量的方向（不是数值）的不确定度愈大，对应于光子偏离角的不确定量愈大。这不涉及一个感光斑点的弥散度，因此这个不确定关系与粒子本来同时具有精确位置和精确动量的思想并不矛盾。同时也表示那波函数不是这体系的实在情况的穷尽描述，只是一种不完备的描述。

      对于能量-时间不确定关系式，我们可从1930年爱因斯坦提出的光子箱思想实验来分析，这个不确定关系式与一个光子的能量和跑出小孔口的时间具有精确值的思想也不矛盾。这个实验中的快门（时间缝隙）相当于衍射实验中的狭缝，如果用弹簧称测量光子箱的重量，弹簧称所连的指针读数相当于感光板上斑点的位置。比如设想，快门的开启时间非常短，光子的能量不确定量变得非常大，则在一个光子通过快门之前和之后，弹簧称前后两个读数之差值在各次单光子测量中可能会很不相同，各次的读出差值表示逸出光子的重量（等价的能量）。这里的单次读数误差相当于感光板上斑点的弥散程度，而多次测量结果的分布遵守能量-时间不确定关系式。玻尔对该思想实验用广义相对论进行了反驳，他从重力的作用，对宏观的箱子的运动用了不确定关系式△q△p～h，得到能量-时间不确定关系式△T△E>h，这里△q是宏观的箱子的位移不确定量，△T是称重过程的整个时间间隔T的不确定量。这个反驳是离谱的，对宏观的箱子用位置和动量的不确定关系式△q△p～h是错误的，这涉及对微观粒子行为到宏观物体行为过渡的认识，关于过渡问题前面已经讨论过。

      爱因斯坦的这个思想实验企图证明一个光量子通过快门的时刻和它的能量（或重量）是可以测准的，并非想否定海森伯不确定关系式。玻尔误会他企图用这个思想实验置不确定关系式于死地，挖空心思予以反驳，以至动用广义相对论，以其人之道还治其人之身。埃伦费斯特在访问爱因斯坦后，于1931年7月写信给玻尔，告知爱因斯坦的这个思想实验不是为了否定不确定关系的有效性。信中说：“他[爱因斯坦]对我说，他已经很久绝对不再怀疑不确定关系了，因此，例如，决不会发明那个“可称重的闪光箱”（简称L-F-Box）“反对不确定关系”，而是为了完全不同的目的。”但他未讲目的到底是什么。既然不反对不确定关系，那么看来他是为了证明一个光子在精确时刻有精确的能量与不确定关系式并不矛盾，或（和）暗示量子力学对微观粒子的描述不完备。

      我们熟知一个名词在不同语境有不同含义，这是自然语言的特征，例如名词“质量”，我们不会混淆文章质量和法码质量所称“质量”的不同含义。然而如果不顾量子力学数学形式体系和量子测量实验属于不同语境，不顾位置和动量这些名词的含义依赖于这些语境，就会出矛盾，这个情况甚至会导致把发生的矛盾嫁祸于自然界的神秘性。随着量子理论的扩展和实验的丰富和精密化，我们对认识上的矛盾的尖锐性更为敏感，更难以容忍，以至成当务之急，要求我们放弃某些成见，以更精确的方式去说明一切已知现象。现在我们知道，量子力学数学形式体系中出现的x和p并非粒子的坐标{x}和动量{p}，前者仅仅是粒子的位置算符和动量算符的本征值。位置算符的本征态是次级波包，它的峰位于x，而{x}是初包的峰的位置；p是平面波表示式中出现的动量参数，或者说是动量空间中次级波包的峰的位置（本征值），而{p}是初包的动量。粒子同时具有坐标{x}和动量{p}，但显然不能同时处在位置算符和动量算符的本征态，因而不能同时有本征值x和p。例如在{x}处用一个夹子夹住一个粒子（初包），这一操作好像使它进入一个无限窄的势阱，这时它的波函数是一个delta函数，是位置算符的本征函数，是一个次级波包，本征值是x，而这时p变得不确定（{p}的值是随机的)。显然这个x与{x}趋于相等，所以可用这种方式测得粒子的精确位置。另一方面，要测量{p}，只要不破坏长长的平面波列，从波长的测量值计算出的p趋于{p}，而这时x是不确定的（{x}是随机的）。混淆位置算符本征态（次级波包）与量子实体（初包）是最易犯的错误，例如，波函数坍缩假设和冯·诺伊曼用态矢投影描述测量过程都出自这种混淆。由此看出区分名称位置和动量使用的不同语境的必要性和重要性。

      同样，量子力学中出现的t和E并非粒子的时间坐标{t}和能量{E}，假如认为能量-时间不确定关系式中的“时间”t就是钟测量的时间{t}，即认为t等同外部参数{t}，那就以为这“时间”与动量-位置不确定关系式中的x在地位上不对应，因而错误地以为这两个不确定关系式在理论中的地位不同。德布罗意波函数中的t与作为外部参数的钟测量的时间{t}含义不同，是不能混淆的，E与{E}也不能混淆。泡利未做这种区别，在他的书《波动力学的一般原理》中写道：“在量子力学中时间t必须看作是普通实数。”然而，能量-时间不确定关系式中的时间均方根差△t不是△{t}，我们知道这关系式中的△t应理解为这粒子的量子态的驰豫时间或寿命。如果把这个t看作是普通实数{t}，即外部参数，就破坏了量子力学的自洽性，即内部一致性，以致上述两个不确定关系式在理论中的地位变得不同。在角动量-角变量不确定关系式中和粒子数-位相不确定关系式中的量的含义均类似。

      至于威尔孙云室中荷电粒子的径迹，海森伯在提出不确定关系式之前就考虑过，他在《物理学与哲学》的第2章中说：“甚至在那个时候，1926年夏，在各种情形中我们还不清楚如何用这[量子力学]数学形式体系描述一种给定的实验情况。我们知道如何描述一个原子的稳定状态，但不知道如何描述简单得多的事件，例如穿过云室的运动的电子。”他考虑量子力学与粒子轨道概念的不相容问题，认为轨道是不能观察的，那种径迹并不表示轨道。他在1975年发表的文章“量子理论中的概念发展”中写道：“我记得，爱因斯坦告诉过我：“总是那个理论决定我们能够观察到什么。”那意味着，如果认真的话，我们不应当问：“我们能如何表示云室中电子的径迹？”而应当问：“在自然界中只有那些能用量子力学或波动力学表示的情况才会出现，这或许不是真的吗？”把问题这样转变一下，我们立刻明白，云室中电子的径迹并不是具有确定位置和速度的一条无限细线，实际上云室中的径迹是一系列的点，这些点是由水滴不太好地确定，速度也是不太好地确定。所以我简单地提这样的问题：“那好，就从这个原则出发，即仅在量子力学数学方案中能表示的那种情况才能在自然界发现，如果我们想知道一个波包的速度和位置二者，那么我们能得到的最佳准确度是什么？”那是一个简单的数学的工作，而且结果是那个不确定性原理，它似乎与实验情况相符。所以我们终于知道如何表示像电子路径这样的现象，但又付出了很高的代价。也就是说，这个解释意味着表示电子的波包在每个观察点上被改变，即在云室中每个水滴处被改变。在每个点上我们得到关于电子的态的新的信息；因此我们必须以表示这新信息的新波包代替原来的波包。”这是海森伯对云室中电子径迹的量子力学解释。这个解释表示量子力学与这种现象不矛盾，当然不矛盾不一定表示这个解释是切合实际的，认真地看，还是比较显然，他的这个解释是含糊的、形式的和非物理的。

      粒子同时具有精确位置和精确动量意味着粒子有精确的轨道，即初包峰的轨道，那么可以认为，在云室中荷电粒子的轨道会由它路径上凝结的雾珠串图像显示出来，而初包峰外部分效应的存在意味着粒子所受的扰动包含着不确定关系式支配的扰动部分。玻姆意识到量子势的存在和认为粒子本身有精确轨道，他在1952年发表的文章的摘要中说：“我们不必放弃个别体系的精确的、合理的和客观的量子级准确度描述。”现在我们可以把量子势归于初包峰外部分的定域效应（非超光速效应）。不过他把粒子本身的轨道与从波函数算出的粒子几率流混淆了，并错误地认为量子势效应是一种非定域效应。其实，他的潜变量理论并不是非定域潜变量理论，不如说是一个不成功的定域潜变量理论。

      另外，在势垒隧穿中，微观粒子的能量-时间不确定关系式与粒子本来同地具有精确时刻和精确能量的思想也不矛盾。从方势垒隧穿粒子的波函数通过数值计算可以发现，动能的不确定量△E与粒子在透入势垒深度上花费时间的不确定量△t满足关系式：△E△t大于等于hbar/2。在被势垒扰动时，动能低于势垒的粒子反射，高于势垒的跳过去，这个量子跳高模型消除“负动能”悖论和“虚动量”悖论，以及否定隧穿中的哈特曼效应（无限超光速效应）。

      爱因斯坦不喜欢哥本哈根学派对不确定关系式的诠释，前面已讲过，他倾向于相信这个观点：“这个（自由）粒子实际上具有确定的位置和确定的动量，即使它们二者不能在同一单体情形中由测量来确定。按照这一观点，psi函数体现实在事态的不完备描述。”他的好友波普尔（K. Popper）说：“爱因斯坦，波多尔斯基和罗森（EPR）的著名论文，以我之见（为爱因斯坦1950年所确认），是设计确证一个粒子可以同时具有位置和动量，用来反对哥本哈根诠释。”薛定谔也不喜欢这个学派对该关系式的非因果性诠释，他在1935年发表的文章“量子力学的现况”中写道：“如果在任何时刻经典态[位置和动量]不存在，它就几乎不可能因果地变化。”他的波动方程是符合因果决定论的，方程中的波函数完全随时间因果地变化。

      海森伯当初借伽马射线显微镜和斯特恩-革拉赫实验装置证明不确定关系式的思路和方法都是错误的，好在结果正确。他在论文“量子运动学和力学的直观内容”中写道：“例如，让我们照亮这个电子，在显微镜下观察它。那么，位置测量能达到的正确度受光的波长制约。然而，原则上我们能建立比如说一台伽马显微镜，正确度达到我们所要的高度，用它来测定[电子的]位置。在这个测量中，有一个重要特性，康普顿效应。对电子散射的光的每个观察依靠光电效应（在眼内，照相底板上，光电池中），因此也可以这样解释，一个光子碰撞这个电子，被反射或散射，然后被显微镜的透镜再折射和产生光电效应。在测定位置的时刻，即当光子被电子散射的瞬间，这电子的动量经历一个不连续的变化。所用的光的波长愈短，这变化愈大——也就是说，位置的测量愈正确。在电子位置已知的时刻，因而可以知道它的动量上至对应那个不连续变化的大小。因此，位置测得愈准确，此刻动量知道得愈不准确，反之亦然。在这个情况中，我们看到等式pq-qp=h/(2·pi·i)的一个直接物理诠释。设q_1为已知q值的精度（比如说，q_1是q的平均误差），因而这里q_1是这光的波长。设p_1为可以测定的p值的精度，也就是说，这里p_1是康普顿效应中p的不连续变化。于是，按康普顿效应的基本规律，q_1与p_1有关系式p_1·q_1～h。”这里海森伯把电子的位置不确定量q_1取作等于光的波长lambda，这等于说，他已选用伽马射线的波长短到相当于电子的位置不确定量，即预设了这电子的位置不确定量近似等于这显微镜的极限分辨尺寸。这样一来，他就把光子的不确定性，通过光子与电子碰撞的动量守恒关系，转嫁到电子上，而无关于电子本身是否有波动性。显然，这种证明方式对普通显微镜观察细菌也适用，能同样推导出细菌的不确定关系式q_1·p_1～h。但是细菌是宏观物体，波动性可以忽略，原则上遵守△x△p=0。显微镜的分辨极限源于衍射效应，或者大致说源于不确定关系，这样，它作为仪器就具有天生的测量精度缺陷，而他的证明方式正是预设了这个缺陷的程度（lambda～q_1），然后借动量守恒关系把光子本身的不确定性转嫁到电子上。再说，在伽马显微镜下，射线中的一个波长不是对电子产生不可控制的真实物理扰动的范围，故对那个电子的动量不存在与这波长成反比的扰动。可见，他的证明的思路和方法是完全错误的，好在结果正确。在卡斯第（D. Cassidy）的一篇文章中提到，玻尔曾向爱因斯坦私下诉说，海森伯的整个思路太窄，而且他的伽马显微镜是完全错误的，虽然结果正确。海森伯对高斯型波包用狄拉克-约旦变换理论和傅里叶变换对不确定关系所做的例证是正确的。

      他用斯特恩-革拉赫实验装置证明能量-时间不确定关系式的思路和方法也是完全错误的。他考虑原子束衍射的发散角近似为lambda/d，d是原子通过的狭缝的宽度，另一方面，假定磁场的偏转力最高允许值为f（即不大于会引起原子稳态间跃迁的力），认为偏转力做的功fd=E_1是能量测量的不确定量。这里，错（E_1=fd）上加错（△p/p～lambda/d）正好凑出一个正确结果。一种正确的实验证明法是，采用一定能量的微粒的束通过一定开启时间的快门，测量其能量谱（或频谱）分布的宽度。肯纳德在1928年发表的文章“关于海森伯不确定原理的注述”中写道：“这原理要求，这样的快门以仅能做统计预半夜凉初透言的方式改变电子的速率，如同通过这样的快门的光量子的频率照例必定经历的改变的方式一样，其改变与快门开启时通过的有限波列的傅里叶分解相对应。”

      以上是讨论对单个微粒的不确定关系式，那么对纠缠微粒则又如何。设一对纠缠微粒的原编号为1与2，纠缠后新的编号为a和b，显然对分离粒子a和b的p和x测量时，它们的均方根差应有下列关系式：

△x(a)△p(a)大于等于hbar/2，△x(b)△p(b)大于等于hbar/2
△x(a)△x(b)=△p(a)△p(b)=△x(a)△p(b)=△x(b)△p(a)=0

      我们应当还有能量-时间和角动量-角变量不确定关系式。的确这些关系式隐含着原编号粒子1与2的成分的交叉不确定关系和定域关联，它们表示在粒子1（或2）的含峰片上的测量伴随着对粒子2(或1)的不含峰片的测量，这里的含峰片与不含峰片是融合在一起的，因而二者的关联是特别定域的，可见所谓量子纠缠具有非定域性的论断出自对量子力学的原则性误解。

      玻尔在反驳EPR论证的文章中称他们（EPR）的实在性概念是含糊的，含糊在无任何扰动上，称虽无力学扰动，但不免有与测量条件相关的影响。他在这反驳文章的脚注中，对“相互作用或不作用”的一对粒子，写出对易关系：

[q(1),p(1)]=[q(2),p(2)]=ih/(2·pi)
[q(1),q(2)]=[p(1),p(2)]=[q(1),p(2)]=[q(2),p(1)]=0

      这里的1、2在原文中是下标。我们知道这些式子对应下列不确定关系式：

△q(1)△p(1)大于等于hbar/2， △q(2)△p(2)大于等于hbar/2
△q(1)△q(2)=△p(1)△p(2)=△q(1)△p(2)=△q(2)△p(1)=0

      这些式子表示，对粒子1(或2)的q（位置）或p（动量）的测量不会使粒子2(或1)的状态发生变化，可见玻尔实质上并未否定爱因斯坦（或说EPR三人）提出的分离性原则，他只是由互补原理来捍卫量子力学的描述是完备的观点。那么纠缠行为又在哪里呢，好像玻尔泼洗澡水连孩子一起倒掉了。

      对于介观物体（纳米粒子），考虑到屏蔽效应和引入有效屏蔽参数a（0<a<1），不确定关系式改为

△p△x大于等于a·hbar/2

△E△t大于等于a·hbar/2

      这表示量子力学的经典极限不是可笑的普朗克常数h趋于0，而是有效屏蔽参数a趋于0，这说明为什么宏观物体的观察量都是严格可以对易的。

      总之，一对共轭观察量的不确定关系式所表示的，是其本征值间的不确定关系，而不是微粒的实在物理量之间的关系，不确定关系式只有统计性预半夜凉初透言意义。

五.误解量子力学引起的谬误

      上面讲了对量子真莫道不消魂相的探究结果和对量子力学的理解，对它的误解会引起许多谬误，如波函数坍缩假设的谬误，贝尔不等式的谬误，量子退相干纲领的谬误，量子态不可克隆定理的谬误和隔空传物理论的谬误，这里将分别予以讨论。

1.波函数坍缩假设的谬误

      1927年9月，在意大利科摩国际物理会议上，关于电子的波包坍缩，海森伯说：“这个波包不仅空间中沿直线运动，而且随时间发散。对一个新的观察，这波包给出在被测位置找到这电子的几率。然而这个新观察本身使那波包减小到原来的大小Δq，它在全部可能性中做了一个选择，因此减小了未来的可能性。”在1927年10月的索尔维会议上，爱因斯坦反对波函数坍缩思想，他不能想象一个无限扩展的平面波会在探测屏上瞬间坍缩成一个非常窄的波包。1929年春，海森伯在芝加哥大学授课中更详细讲到：“我们想象一个光子，它由麦克斯韦波组成的波包表示。因此它有一定的空间扩展，还有一定的频率范围。经半透镜反射，可以把它分成两部分，反射波包和透射波包。因而有一定的几率发现这个光子在被分割波包的某个部分或另一个部分中。在过了足够长时间之后，这两部分会离开任何想望之距离；现在如果实验获得这光子位于波包的反射部分的结果，那么在波包的另一部分找到这光子的几率立刻变为零。因此在反射波包位置的实验会对透射波包占据的远距离的点施加一种作用（波包坍缩），我们看到这作用以大于光速传播。”冯·诺依曼在他1932年的书《量子力学的数学基础》中认为，对体系某个力学量的测量将引起体系的态矢跳向该量本征矢组上的一个投影部分，发生的变化是不连续的，非因果的，瞬间的，而且这种变化在热力学上是不可逆的。并认为被观察体系和观察体系的边界是任意的，观测链的末端是观察者的知觉。他把波函数坍缩看作是物理事件，称之为测量的投影假设。

      玻尔好像从未表示过对波函数坍缩假设的支持，虽然这假设被认为是量子力学哥本哈根学派诠释的组成部分。1960年海森伯在给任宁格（M. Renninger）的信中明确表示：“导致态坍缩的记录作用不是物理过程，宁可说是数学过程。随着我们的知识的突然改变，我们知识的数学表示当然也经历突然的改变。”2000年（普朗克量子论诞生百周年）在法兰克福的一个讲座期间，纳克曼孙（R. Nakhmanson）问泽林格（A. Zeilinger）：“包含发生坍缩的波函数的位形空间在哪里”，回答是：“在我脑袋里。”当然毫无疑问，非物理过程不可能有任何实际用处。波函数坍缩假设因祈求知觉参与，也因无任何实验证据，有些学者称它臭名昭著、声名狼藉(infamous/notorious)，他们关注或比较欢迎不含波函数坍缩的量子力学诠释，像玻姆诠释、多宇宙诠释、一致性历史诠释、系综诠释，或寻求其它诠释。

      波函数坍缩是不可思议的，属天方夜谭。比如，夜晚仰望天空，观看一颗星星，它发出无限空间扩展的光波，按波函数坍缩假设，它的一小部分碰巧在我的视网膜上与分子作用引起所谓的坍缩，此时无论在多远的与它相连接的波似乎瞬间收缩到此地了，让我们看到了亮点。这里，知觉本身作为代理机构，把光的波动特性好像转变为粒子特性了，怪不怪。前面节四.2中我们已经论证，子虚乌有的波函数坍缩是出于极窄的次级波包与描述微粒的初包的混淆。海森伯把一个光子想象为由麦克斯韦波组成的波包，属这种混淆。冯·诺依曼认为，在x轴上测量一个粒子的位置，如果在某个位置x'发现这个粒子，则认为该粒子的波函数瞬间坍缩成（投影成）一个无限窄的波包delta(x－x')，也属这种混淆。从微粒的初包模型看，量子力学数学形式体系中出现的x和p并非粒子的坐标{x}和动量{p}，它们仅仅是粒子的位置算符和动量算符的本征值。混淆位置算符本征态（次级波包）与量子实体（初包）是最容易犯的错误。

      在文献中能看到许多否定波函数坍缩实在性的意见：
(1)波函数坍缩属于知识的变化，只发生在意识中。
(2)波函数坍缩不是物理过程。
(3)波函数坍缩是人为观念。
(4)抽象的波函数坍缩只是数学诡计。
(5)知觉不会引起波函数的坍缩。
(6)从无演示波函数瞬间坍缩过程的任何实验。
(7)波函数坍缩违背因果决定论。
( 波函数坍缩违背相对论。
(9)整个宇宙在连续演化，无波函数坍缩的余地。
(10)波函数坍缩是量子力学的非必要假设。
......等等。

      值得一提的是，特格马克（M. Tegmark）和惠勒（J. A. Wheeler）在2001年的文章“量子迷思100年”中提到，1999年7月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位宣称它们的见解包含明确的波函数坍缩，这暗示占优势的观点已移向无波函数坍缩的见解。

      我们来看看，从波函数坍缩假设产生出了多少错误的或无意义的言帘卷西风论：
      (1)一个量子体系的测量引起波函数的坍缩。
      (2)当光子波函数在感光屏上坍缩到极小的空间区域中时，在其它区域中立刻不再有波函数分布。
      (3)除波函数外，无点状实体，我们当作局域粒子观察到的仅仅是波函数的局域形式，即[坍缩成的]波包。
      (4)波函数塌缩是一种真实的超光速物理现象。
      (5)波函数坍缩可以用来解释为何在单次测量中被测定的物理量的值是确定的。
      (6)知觉引起波函数坍缩。
      (7)必须有观察者眼睛的“最后一瞥”，才有可能导致体系的波函数塌缩。
      ( 在双粒子量子纠缠态的测量坍缩过程中，粒子1和粒子2的波函数坍缩是同时完成的，与它们之间的空间距离无关。
      (9)在测量塌缩中它们表现出一种非定域的关联，一种没有经典对应的、超空间的关联。
      (10)波函数塌缩产生幽灵超距作用。
      (11)全同性原理的交换作用＋符合测量坍缩使两光子的极化状态纠缠起来。
      (12)伴随着波函数的坍缩，空间、时间也坍缩了。
      (13)波函数坍缩是作为客观事实物理地发生在这世界。
       ......等等。

      从微粒的初包模型看，虽然测量可能改变量子的状态，但是决不会引起波函数坍缩，因此上述这些言帘卷西风论是错误的或无意义的。

2.贝尔不等式的谬误

      约瑟夫森（B. D. Josephson）称贝尔不等式为“物理学中最重要的新进展”，斯塔普（H. Stapp）称它是“科学中最深刻的发现”。常听人说，贝尔不等式及其实验检验证明没有任何定域潜变量理论能够再现量子力学的预半夜凉初透言（贝尔定理），他们相信，贝尔考虑的潜变量已穷尽一切，不等式的推导合乎逻辑，数学严格，前提明确。做检验实验的阿斯派克特（A. Aspect）叫喊：“名为贝尔不等式的数学关系式的实验违反敲响了量子力学中爱因斯坦的定域实在论思想的丧钟。”定域实在论是指思想：物体具有确定的性质，不管它们是否被测量，而且这些性质的测量不受无论多远发生的事件的影响。吉辛（N. Gisin）预半夜凉初透言量子非定域性思想将流芳百世名垂千古：“我们有幸生活在物理学发现和探究大自然非定域特性的时代。与牛顿引力的非定域性相反，量子非定域性与我们永存。未来的科学史家将把我们的时代描写为非定域性伟大发现的新纪元。”贝尔不等式常用来检验量子力学的“非定域性”，判断一个量子态是否是纠缠态和判断量子态隔空传输是否成功等。

      非定域性（超距作用）观点已成时尚，多数量子物理专家都在谈论非定域性，他们称贝尔不等式理论和阿斯派克特等的实验已证明量子非定域性的存在。殊不知这是以讹传讹，不知底细者均信以为真。事情是这样的，贝尔假设量子力学有诸如微粒的坐标、动量、自旋角动量等作为一切可能的潜变量，并假设它们是实在的和定域的，推导出了一个不等式。后来他人把这种类型的不等式用在光子上，对一种特定的实验安排，由不等式预半夜凉初透言的结果为小于等于2。另一方面，对同样的安排，量子力学预半夜凉初透言结果为严格等于2乘根号2（=2.828）。阿斯派克特等的实验结果为2.697土0.015，与量子力学的预半夜凉初透言相符，而比贝尔型不等式的预半夜凉初透言结果大得多。于是做出结论：爱因斯坦的定域实在论思想是错误的，非定域性（超距作用）确实存在。至此，我们可以有一个简单的想法，既然实验结果符合量子力学，而又有充分理由相信量子力学本身是正确的，那么可以直接了当推论贝尔的理论是错误的。但是，事情并非那么简单，因为贝尔的理论似乎很合理，很难说这个理论是节外生枝，倒可能是一个最深刻的发现——世上真有超距作用存在，说不定它是大有用处的物理资源，甚至可期待一次新的技术革莫道不消魂命。然而，仔细考察可以发现，在贝尔不等式的推导中，有一个默认的假设：量子力学的观察量是潜变量的统计平均值，即假设潜变量有一个概率分布。玻姆和许多其他人也是这么看的，似乎无可怀疑。

      前面已讲过，事实上，可以找到一类新的潜变量——潜波变量，在相对论框架内，用潜波的等权傅里叶积分可以做出一个不会发散的线性波包，其中唯一与微粒的动量和能量相关的特征分量就是德布罗意波函数。这个波包称为初级波包（简称初包）。这个事实表明，能够再现量子力学预半夜凉初透言的定域潜变量理论是可以有的。在这理论中，像坐标、时间、动量和能量这种观察量是作为参数出现在特征分量中，并不是作为潜变量的平均值显现，因此可以断言，贝尔不等式推导中的那个默认假设——量子力学观察量是潜变量的平均——是反事实的，贝尔不知不觉犯了一个原则性的错误，这类不等式实验检验违反的实事倒正是这个错误的证据。

      要证明一个理论正确是不容易的，但是容易从某些方面觉察其错误。多年来对贝尔不等式和非定域性的质疑和反对声不绝于耳，这里列出一些以正视听：
      (1)穆尔敏（N. D. Mermin）：“鲁道夫·佩尔斯爵士不相信贝尔定理证实了非定域性。”“对我来说，非定域性似乎为消除某些深深的困惑“太便宜地”提供了一条出路。”
      (2)洛察克（G. Lochak）：“依我之见，贝尔不等式的实验违反无关于所谓的“非定域性”或“非分离性”。这违反只不过表明量子几率不是经典几率！”
      (3)德拜锐（W. De Baere）等：“首先，必须认为量子[力学]数学体系本身是完全定域的，意即在一个地方的测量结果统计不依赖于远处另外的同时作用。并且，在现时一切有趣的量子场论中，对类空间隔（(x-y)的平方），观察量的对易子 [A(x),B(y)]等于零，这保证定域性。”
      (4)佩雷斯（A. Peres）等：“贝尔定理并不意味着量子力学本身存在任何非定域性。特别是，相对论量子场论明显是定域的。简单而显然的事实是，信息必须被量子化或非量化的物质携带。因此量子测量不允许任何信息传送快于实验中发射的粒子格林函数中出现的特征速度。”
      (5)阿德尼尔（G. Adenier）：“虽然证明贝尔不等式违反的实验愈来愈准确和无漏洞，必须强调，不管如何地准确和接近理想，它们能证明的不外乎量子力学的有效性，而不是那[贝尔]定理的有效性。”
      (6)贝尼（G. Bene）：“然而，我们坚持认为这样的结论[分离体系能够互相影响]在物理上不能被接受。定域性原理（或爱因斯坦分离性）在所有物理学分支中，甚至在量子物理中，包括最深奥的量子场论，我们已经用得很好。颇难相信它只在测量情形中失效。毕竟，测量只是两个物理体系间的作用，其一是原子组成的宏观测量器件，对它的结构和作用我们从量子力学有相当好的理解。无留给神秘非定域影响的余地。”
      (7)阿卡笛（L. Accardi）等：“我们证明定域条件与贝尔不等式不相关。我们检查认为贝尔不等式的实际起源是经典（柯尔莫戈洛夫）概率理论可应用于量子力学的假设。”
      ( 散托斯（E. Santos）：“实际上至今被实验上违反的所有不等式都不是单独从实在论和定域性条件推导出的真正贝尔不等式，而是要求辅助假设推导出的不等式。颇为显然，这种不等式的违反不能驳倒整个定域潜变量理论家族，而只是有限的家族，即满足辅助条件的那一些。”“依我之见，错误信仰[定域潜变量理论已在实验上被驳倒]影响的扩大是二十世纪物理史上最大的忽悠之一。”

      阿斯派克特在1999年《Nature》上发表的文章“贝尔的不等式检验：比以往更理想”中称：“我们必须做出结论，一对纠缠的EPR光子是不可分离的物体；也就是说，不可能对各个光子赋予个体的定域性质（定域的物理实在性）。从某种意义上说，这两个光子超越空间和时间保持着接触。”值得注意的是，他在2007年《Nature》上发表的文章“量子力学：是定域的，还是非定域的”中承认，否定定域性不是他们的实验的逻辑结论，不过他还是“倾向”认为量子力学是非定域的，爱因斯坦的定域实在论思想的丧钟已敲响。好一个“倾向”！ 理不直，气还壮。

      我们看，从贝尔不等式及其实验检验结果产生出了多少错误的或无意义的言帘卷西风论：
(1)贝尔定理证明，量子力学的预半夜凉初透言、潜变量存在和定域性三者不可能都是正确的。
(2)贝尔证明量子力学与定域实在论矛盾。他的著名定理是深刻的科学和哲学推断。
(3)贝尔定理说实在必定是非定域的。
(4)构成EPR实验的任何实在必定是非定域的。
(5)阿斯派克特等人的实验结果意味着，定域性假设与实在性假设中至少要有一个被抛弃。
(6)阿斯派克特等人在实验上令人信服地证明了量子非定域性的存在。
(7)量子力学是非定域的理论，这一点已被违背贝尔不等式的实验结果所证实。
( 贝尔不等式的实验检验证明，我们生活在有鬼魅隔空作用的世界里，量子力学是一个完备的理论。
(9)大量实验的结果已显示了量子非定域性的真实存在。
(10)贝尔不等式的数学关系式的实验违反敲响了量子力学中爱因斯坦的定域实在论思想的丧钟。
(11)贝尔不等式可以判别量子力学背后是否存在定域的隐参数。
(12)多数小组的实验结果与贝尔不等式相悖，他们的数据断然否定了隐变量存在的可能性。
(13)EPR/Bell实验已经被完成：量子力学是正确的，一切潜变量理论都是错误的。
(14)任何定域的隐变量理论都不能完全重现量子理论的所有预半夜凉初透言。
(15)贝尔不等式的违反等效于驳倒EPR论证。
(16)EPR实验意味着量子力学是非定域的。
(17)贝尔不等式竟然成为判决世纪难题的法官、成为判决爱因斯坦败诉的所谓铁证。
(1 因为实在本身是非定域的，非定域联系无处不在。

(19)非定域性是微观物质的根本性质。微观事物以非定域方式存在。非定域性深刻揭示了事物之间具有普遍联系。
(20)量子的定域性与非定域性是统一的，量子的波动中心表现为定域性，但是量子的相互作用距离是无限的，表现为非定域性。

(21)定域因果性被证明是伪的。
(22)量子力学是在运动学的意义上是非定域的，而相对论要求的是动力学意义上的定域性。
(23)贝尔不等式和贝尔定理是理解超距作用的关键。
(24)量子理论允许非定域性或超距作用的存在。
(25)我们可以用非定域潜变量说明量子现象。
(26)直到1964年贝尔提出著名不等式，才使得量子纠缠态的非定域性可以通过实验来验证。
(27)GHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)通过研究三个相互纠缠的粒子之间的关联，进一步支持了贝尔的结果。
(2 微观粒子之间确实存在某种超越时空的神秘纠缠。
(29)量子纠缠最不可思议的性质就是它的非定域性。
(30)检验贝尔不等式的实验，证明了处于量子纠缠态的量子复合体系具有明显的非定域性特征。
(31)实在论是正确的，但宇宙是非定域的。
(32)贝尔不等式的实验结果完全否证了量子力学的内禀几率是来自于更深层之定域客体的隐变量，而确定了量子客体的内禀几率是其根本基础性质。
(33)贝尔不等式明显不成立这一事实，既体现了对量子力学完备性的支持，同时也反映出更深刻的科学含义。这些无论对量子力学的进一步发展，还是对未来的量子通信，都是具有重大意义的。
(34)量子世界的非定域性，不仅在可能的量子信息技术的开发中是一种宝贵的资源，而且在解释某些神秘的生命现象方面，似乎也提供了一种新的线索。
......等等。

      以上言帘卷西风论相关的文献汗牛充栋，反对非定域性者足以被这池口水淹死，直言的反对者被某些“学者”斥责为无聊、变半夜凉初透态、胡说八道、妖言惑众、唐吉可德自叹不如。

      如果没有前述的潜波诠释和初包模型，也许很难想到甚至想不到玻姆和贝尔等的思想——量子力学观察量是潜变量的平均——是错误的，这个能够无佯谬地解释一切量子现象的模型彻底否定了贝尔的不等式和贝尔定理。不过，与这个模型无关，许多人也会同意前面所列的穆尔敏等许多人发出的质疑或反对，因为错误有多方面显露迹象的可能性。以上种种错误的或无意义的言帘卷西风论一再被以讹传讹，祸害不浅，特别是幽灵隔空作用存在的断言引领了科学与巫术的联姻。据知，钱学森先生曾非常关注贝尔不等式，在给何祚庥先生的一封信中说：“量子力学的哲学问题已经吵了五十多年了，还没有解决，近来验证了贝尔不等式，问题更严重了。我认为我们中国的物理学家和哲学家应该投入这一研究，并比较满意地解决它，也在此过程中发展马克思主义哲学。”无疑这是我们为基础科学和哲学发展作贡献的一个难得良机。如任其下去，可能会同其它巫术科学一样，有从愚蠢迈向欺诈的危险。

3.量子退相干纲领的谬误

      量子力学的诠释可以简单归结为对波函数的诠释，对之诠释纷纭，但有一点是肯定的，几乎所有物理学家都不喜欢波函数的主观诠释。既然波函数坍缩假设因祈求知觉参与和无实验证据而臭名昭著，量子退相干纲领（思想和概念）和理论因运而生。泽赫（H. D. Zeh）在1970年发表了一篇文章“量子理论中的测量诠释”，摘要中称“论证了波函数的几率诠释与它的客观诠释是一致的。”一般认为量子理论本身不能描述测量过程，有人认为要用像潜变量那样的新物理概念去描述，泽赫认为“这些迄今都未被证实”。他企图用满足薛定谔方程的表观坍缩（apparent collapse）代替违反这方程的名副其实坍缩（genuine collapse）对量子测量进行诠释。从这篇文章和以后跟着的文章，我们来看退相干纲领和理论是否有助于解决量子测量问题和量子-经典性质过渡的问题，看是否有助于对量子力学的理解。

      泽赫设被测量体系S的态为其本征态的叠加：

phi=sum c_n·varphi_n

      这里用了类似于LaTex系统的希腊字母和上下角标输入法，sum代表求和号。假设仪器M用波函数phi_a描述，则在量子力学框架中描述测量过程时，S+M的整个体系的态应遵守薛定谔方程。按冯·诺伊曼1932年的书《量子力学的数学基础》第Ⅵ章中对测量作用的描述，一个测量使得整个体系的初态

psi(0)=phi_a·(sum c_n·varphi_n)

      随时间演变为

psi(t)=sum_{n,a'} c_n·u^n_{aa'}(t)·phi_a'·varphi_n

      为说明这个式子，泽赫考虑波函数为varphi_R的右旋糖分子，它的态不同于哈密顿量H_S的本征态varphi_R土varphi_L，其中varphi_L为左旋糖分子的波函数。从varphi_R到varphi_L的隧穿时间比宇宙的年龄还大得多。相互作用的矩阵元<varphi_R|H_S|varphi_L>极其微小。现在假设一个本征态vaiphi_R+varphi_L已经被制备。这两个成分然后会以不同方式与环境相互作用，即发生：

exp(iHt)·phi·(varphi_R土varphi_L）近似等于phi^(R)(t)·varphi_R土phi^(L)(t)·varphi_L=psi^(R)(t)土psi^(L)(t)

      于是他说：“与这个宇称量子数有关，这个糖分子的行为如同宏观物体——两个本征态之间能量差极其微小。这两个世界成分psi^(R)和psi^(L)在制备以后实际上有独立行为，因为<psi^(R)|H|psi^(L)>甚至随时间增加而变得更小。”这里，泽赫是否在生拉硬扯引入环境的作用，左、右旋糖分子各是与生俱来的标准微观粒子，它们的行为与宏观物体的行为大不相同。

      瞿斯（E. Joos）和泽赫在1985年的文章“经由与环境作用的经典性质的出现”中写道：“干涉项的破坏常认为是由环境对有关体系的不可控制的影响以经典的方式引起。实际上，这个诠释似乎海森伯早就[1927年]有了。但是反过来是真的：这体系扰动环境，从而搞乱位相。...只因运动学的非定域性（量子关联），这个作用过程对体系后来的测量具有影响。干涉项依旧存在，但是他们不在“那里”（日常语言包含着经典成见的同义语）。”瞿斯在1996年发表的文章“通过与环境作用的退相干”中讲了通过理想测量的退相干，介绍了他与泽赫的1985年文章中关于退相干速率的计算。这里介绍其计算大致的思路。设|x>表示一个宏观物体的质量中心的位置本征态，设|chi>为入射粒子的态。假定入射粒子在这宏观物体上散射时|x>保持不变，即无反冲，而散射态将带走关于散射中心的位置信息。这可以写作

|x>|chi>—>|x>|chi_x>=|x>S_x|chi>

      S_x是散射矩阵。设波函数phi(x)描写散射中心的位置态，该中心的（约化）密度矩阵元为

rho(x,x')=phi(x)·phi^*(x')—>phi(x)·phi^*(x')<chi|S^{dag}_x'S_x|chi>

      这里的“^*”表示这函数的复共轭，“^{dag}”表示这矩阵的复共轭并转置。

      他们主要考虑单一散射事件不分辨距离|x-x'|的情形，即假设散射粒子的波长lambda远大于这个距离，即lambda>>|x-x'|，否则干涉项迅速被破坏，不管通过什么方式。主要任务是计算矩阵元rho(x,x')。他们用了下列假设：
1.相互作用是平移不变的，也就是说，散射矩阵与总动量对易。
2.反冲可以忽略，也就是说，在相互作用中，仅仅散射粒子的态被改变。
3.在很短时间间隔内很多粒子被散射，这些入射粒子被各向同性地微扰。
4.入射粒子可以用动量本征态的系综描述。
      表示式<chi|S^{dag}_x'S_x|chi>可以对平面入射波|chi>=|k>进行计算（也许包含在热系综中）。把来自许多个别无效的散射事件的贡献加在一起，在散射中心的密度矩阵的位置表象中产生一个干涉的指数衰减：

rho(x,x',t)=rho(x,x',0)exp(-L·t·(x-x')^2)

      这里的量L=k^2·N·v·sigma_{eff}/V量度局域化速率，k是波数，Nv/V是入射流密度，sigma_{eff}是总截面量级。这式说明，这些量愈大物体经典面貌出现得愈快。计算得到的结果表明，宇宙背景辐射、阳光、高真空中的剩余分子、或环境空气作用，就能使我们看到确定的宏观物体。

      上述的计算思路和结果是值得怀疑的。对于宏观物体，即使在黑暗中我们看不见，总还能摸得着，它的出现非要硬拉扯上像宇宙背景辐射或阳光等的环境是完全不可思议的。我们在前面的节三.3中，简单而明确地说明了宏观物体经典性出现归于内因，对比可见，退相干理论提供的解释复杂而含糊，这种局域化速率计算也无意义。

      祖瑞克（W. H. Zurek）发展了泽赫的退相干理论，1981年发表题为“量子仪器的指针基：波包坍缩进入什么混合态？”的论文（下称文ZuⅠ），1982年发表题为“环境引发的超选择”的论文（下称文ZuⅡ）。泽赫在2005年发表的文章“退相干的根基和果实”中称这两篇论文发表之前的10多年为“退相干的黑暗年代”。文ZuⅠ的摘要说：“仪器和环境相互作用的哈密顿量形式足以决定被测量体系的哪个观察量可以认为被仪器所“记录”。包含这记录的基——仪器的指针基——是由与仪器-环境相互作用的哈密顿量对易的这个算符的本征矢组成。因此这环境被说成是对指针基中为对角的观察量进行一个非破坏性测量。”而结论说：“我们已经证明，仪器Q和环境E的相互作用可以挑选出这仪器的一个优选指针基。当这相互作用哈密顿量H_{QE}与仪器观察量Pi对易时，总会发生这个情况。这观察量Pi的本征函数组与这体系的对应的相对态之间的关联就将保持不受扰动，尽管仪器的演化由这哈密顿量产生。仪器观察量Pi的选择决定这量子体系S的哪些态能够被记录。因此在一定意义上，那是这个仪器的环境，它参与决定这仪器测量的是什么：仪器的指针观察量Pi，即其上环境进行“非破坏性测量”的那一个，是唯一被赋予这量子体系的态的最大信息。”文ZuⅡ企图说明“一个量子体系与其它量子体系的关联如何引起它的观察量之一以经典方式表现”。他认为：仪器与环境作用造成的关联实施了有效的超选择法则，避免仪器出现在对应于那特许的指针观察量的不同本征值的那些态的叠加之中，那是与指针基态关联的传播最终负责指针观察量的选择。并认为：体系-仪器-环境联合体的自然演化引起仪器-体系密度矩阵的指针观察量中的那些非对角元的衰减；指针观察量的出现可以看作为解决无环境的测量问题的一个线索；量子体系的性质可能无绝对意义，它们总是必须关系到其它物理体系去描绘。

      2003年祖瑞克在《现代物理评论》发表了长篇文章“退相干，环境引发的超选择和经典世界的量子起源”。这里我们看他如何说明一个点和经典轨道的出现。在摘要中写道：“退相干由环境实际监视这体系的某些观察量在其中的作用所引起，破坏了对应于它们的本征值的指针态之间的相干性。这导致环境引发的超选择或[缩写]einselection，一个与信息选择性损失相关的量子过程。环境引发的超选择的指针态是稳定的。它们能够保持与宇宙其余部分的关联而不顾环境。环境引发的超选择通过在希尔伯特空间的极大部分上实施有效的禁莫道不消魂令经典地尤其消除那个公然非局部的“薛定谔猫态”。相空间的经典结构以适当的宏观极限从量子希尔伯特空间中出现。环境引发的超选择与动力学的联合导致一个点和一条经典轨道的观念化。”关于量子-经典过渡问题，文中写道：“量子体系“开放性”与从量子到经典的过渡也许有什么关系的思想长久被忽视，可能是因为在经典物理中，根本上重要的问题总是在被孤立的体系中解决。”他在此文中初次提出量子进化论（quantum Darwinism），认为退相干是一个自然选择过程，类似达尔文的物种自然选择——最适者生存。2009年他在《自然·物理》发表了文章“量子进化论”，摘要写道：“量子进化论描述量子体系的被选择的态的多条记录在环境中的增殖。它能够解释单量子体系的态的脆弱性如何能导致它们关联的群体的态的经典健壮性；能够说明有效的“波包坍缩”如何作为在量子体系的态的印记的整个环境中增殖结果产生；能够提供推导把探测态的几率与它们的波幅联系起来的波恩规律的框架。这三项进步合在一起标志着对解决量子测量问题取得相当大的进展。”文中说：“经典物体在这里，或在别处，但是从不既在这里又在别处。然而，叠加原理说，局域化应当是罕见的例外，不是关于量子体系的一个法则。”文末说：“量子经典对应的性质已经被澄清。”这里我们看到，他为圆退相干理论，引用额外的超选择法则和量子进化论是必需的。

      在退相干理论中，考虑体系S的观察量F，它的本征态为|n>，定义约化密度矩阵

rho_S=sum_{nn'k} a_{nk}·a^*_{n'k}·|n><n'|

      k是环境的态的指标。设观察量Q＝FI_E，I_E为单位算符，Q的平均值为

<Q>=sum_{nn'k} a_{nk}·a^*_{n'k}·<n|F|n'>

      退相干理论认为，体系S与环境的联合体系一般处于纠缠态，非纠缠态只是例外，而且经历或长或短的退相干时间后，环境的态由于统计平均而正交化，这时约化密度矩阵变为

rho_S=sum |c_n|^2·|n><n|

      这表示，体系S与环境的量子纠缠作用使得在或长或短时间之后干涉项消失，意味着准经典性的出现。然而，按前面节三.2和3中的见解，体系S与包括测量仪器在内的整个宏观环境不会发生量子纠缠，因此，引入约化密度矩阵无助于解决量子测量问题和量子-经典性质的过渡问题。

      布勃(J. Bub)在1997年出版的书《解释量子世界》中称退相干为诠释量子力学的新正统观念。祖瑞克在前述2003年的文章中说：“我相信，作为结果，退相干将成为课本知识的一部分。”不过大多数物理学家的态度还是很保守，泽赫在文章“退相干的根基和果实”中抱怨说：“大多数物理学家对退相干的潜在后果很冷漠，我真的很惊讶。”2009年10月泽赫在文章“退相干如何能解决测量问题”的最后修订稿中强调，薛定谔方程只适用于量子态的制备与测量之间的这种观点是不对的，认为退相干无关于对量子测量的理解不符合事实。又在2010年的文章“退相干概念的实质”中提到“退相干概念其实来自这个洞察，即纠缠描述根本的非定域性，不仅仅是统计相关性。”可见量子的非定域性概念对退相干概念的成立是多么关键。

      关于退相干的纲领和理论在文献中能见到许多说法：
(1)退相干是薛定谔方程的直接推论。
(2)与外部环境发生相互作用，导致量子相干性的衰减，即退相干。
(3)退相干是由于信息流入环境所引起。
(4)退相干解释了为什么宏观体系似乎具有熟悉的经典性质。
(5)退相干理论对为什么宏观叠加不存在的问题提供了一个满意的答案。
(6)经典世界只是作为量子关联渗漏进入环境的一个结果而出现。
(7)叠加仍然存在于环境中，但不存在于单独的系统中。
( 我们经典世界的表观定域性是猛烈非定域性的后果。
(9)产生退相干的原因，是复合体系的纠缠态经历一段时间随机扰动导致态函数的分离。
(10)退相干是由于量子纠缠而导致的一个动力学过程。
(11)退相干是一个把纠缠有效地变成统计相关的动力学过程。
(12)退相干是一个自然选择过程。
(13)退相干是一种解释从量子关联过度到经典关联的理论。
(14)退相干提供了理解量子力学的新方式。
(15)退相干确实已获得了实验上的检验。
......等等。

      对退相干的纲领和理论既有批评，又有肯定。针对1991年《Physics Today》上祖瑞克的文章“退相干和从量子到经典性的过渡 ”，该刊在1993年的第4期上刊登了七位专家的评论，总标题为“商谈量子与经典世界间的狡猾分界线”。安德森（J. L. Anderson）提到：“祖瑞克概述了量子测量过程的描述，它包含在量子理论本身之内。这与如彭罗斯(R. Penrose)的观点截然不同，彭罗斯认为量子力学是不完备的，不能无外加物理地描述测量过程。...关于祖瑞克的文章，有两件事情令我困惑，...。”吉拉迪（G. Ghirardi）提到：“祖瑞克声称量子测量问题因他所描述的研究而正在解决获得越来越多的共识。”他不同意这个说法。吉辛（N. Gisin）表示：“我很惊讶，物理学家甚至像祖瑞克这样的专家提出了从薛定谔方程到对角的混合态[矩阵]的通道，作为量子测量问题的解答，或更一般，作为经典物理出自量子物理的信号。”阿尔伯特（D. Z. Albert）表示：“我们不认为，它[仔细分析测量的体系与环境的作用]回答了测量理论提出的问题——即在宏观层面上如何说明决定性的、经典的事态的出现，...。”霍兰德（P. R. Holland）指出：“试图纯用波函数和密度矩阵说明量子体系的经典行为未抓住这个要点：态的经典概念，即每一瞬间的粒子位置，在逻辑上是有别于态的量子概念，前者不东篱把酒黄昏后作为特殊情形包含在后者之中。...它意味着仅根据波函数的处理，从量子力学不能得到经典力学的概念一致的或数学的推导。”阿姆伯高卡（V. Ambegaokar）说到：“我不得不坦言，如果这[祖瑞克所做的]一切是在宇宙层面上诠释量子力学，我会感到失望。”而爱泼斯坦（K. J. Epstein）则称赞道：“祖瑞克的这篇文章是很清晰的和透彻的。”

      还有，安纳斯托普洛斯（C. Anastopoulos）在2002年发表的文章“关于退相干经常问的问题”中写道：“因此我们的结论是，环境引发的退相干本身不能解释宏观确定性质的出现，量子理论的实在论诠释还是需要一个附加的假设去说明宏观客体化，如同冯·诺伊曼的测量理论，艾弗雷特观点，坍缩模型或一致历史中的假设。”阿德勒（S. L. Adler）在2003年发表的文章“退相干为什么解决不了测量问题：回答安德森（P. W. Anderson）”中称：“我不相信，详细的理论计算或近期的实验结果表明退相干已经解决了与量子测量理论相关的困难。”卫贝（N. Wiebe）和巴冷廷（L. E. Ballentine）在2005年发表的“土卫七的量子力学”文章中说：“我们的结论是，对解释宏观物理经典行为的出现，退相干不是必需的。”看来对退相干纲领和理论的反对意见还是十分的强劲。

      我们在前面节三.1中论证，因为波函数对个别实体的描述不完备，波函数与测量发现的实体间的关系不是按薛定谔方程连续演化的前后关系。虽然测量不到的不一定意味着测量前不存在（如通过驻波节点的粒子），测量到的一定是在测量前存在的，测量的结果符合理论的几率预半夜凉初透言。在节三.2中，量子纠缠真莫道不消魂相的论证说明，纠缠是有条件的，放射粒子不会与猫整体纠缠，猫与地球不会纠缠，地球不会与整个宇宙纠缠。又在节三.3中论证并指出，宏观物体显现经典性是归于物体表面到内部的层层屏蔽效应，不是外部环境引发所致。宏观物体的局域确定性是本身的原形毕露，与宇宙背景辐射、阳光或周围分子的存在毫无关系。像宏观的薛定谔猫，对整体而言波动性可以忽略，在任何情况下都不会处于半死半活的叠加态，也不会与其它物体发生任何量子纠缠关系。这个屏蔽效应说明，物体愈大愈重就愈现经典性质，从现有的经验资料大致估计，大于50纳米的颗粒物体已呈现几乎完全的经典性，意即这样大的物体其整体运动完全遵从经典力学定律。祖瑞克在那2003年的文章中说：“我们无任何先验理由认为宏观物体有确定的位置和动量”，可是我们有足够可靠的经验理由认为宏观物体有确定的位置和动量，倒无任何先验理由认为微观粒子不具有确定的位置和动量。节三.1和节四.2中的论证表明，微粒无确定的位置和动量是一大错觉，只能说，在理论上微粒不能同时具有确定的位置本征值和动量本征值。

      泽赫在1996年发表的文章“退相干的纲领：思想和概念”中说：“量子关联[非定域关联]也将成为退相干的基础，从而——如现在看来——是被观察世界的全部经典方面的基础。”他又在“退相干的根基和果实”文中说：“正是因为纠缠被误解为不多于定域物体之间的统计关联，退相干的重要性在量子理论的头60年被忽视。”认为这种作用不会损害叠加性，但会迫使任何叠加进入可能的经典情况。前面我们已论证非定域作用，即超距作用，根本不存在，因此单从这点看，退相干的纲领和理论也是站不住脚的。

      退相干的纲领和理论的基本依据是：
1.量子力学是普适的和完备的。
2.量子力学底下的定域潜变量不存在。
3.退相干起源于体系与环境间的量子非定域关联。
      我们前面的论述已经否定了这些依据，现在的结论是，退相干的纲领和理论或类似的变种均无科学意义。同样，量子力学的退相干历史诠释也无科学意义。

4.量子态不可克隆定理的谬误

      1982年沃特斯（W. K. Wootters）和祖瑞克（W. H. Zurek）发表了题为“单量子不能被克隆”的论文，稍后，狄克斯（D. Dieks）在题为“用EPR通信”的论文中有类似的结论。1984年贝内特（C. Bennett）和布雷萨德（G. Brassard）在计算机、系统和信号处理国际会议上的报告“量子密码术：公钥分配和掷硬币”中提出一种量子加密法，此后出现一种说法：根据量子力学的不确定性原理以及量子不可克隆定理，任何窃听者的存在都会被发现，从而保证密码本的绝对安全，也就保证了加密信息的绝对安全。单量子不可克隆定理（或称未知量子态不可克隆定理）是从量子力学的叠加原理“推导”出来的，所以说，量子加密万无一失的绝对安全性为量子力学原理所保证。贝内特和布拉萨德的原话是：“因为这种克隆可以被证明与量子力学的基本原理不一致。”

      2009年沃特斯和祖瑞克在《Physics Today》上又发表题为“不可克隆定理”的文章，写道：“叠加原理是量子力学的基石。”“麻烦来自拷贝的固有非线性。”“在量子世界里，物理规律对拷贝加上严厉的限制：不可能对一个未知态做完善拷贝。”“单个克隆体不能对每种量子态做完善拷贝。”他们的文章最后说：“实际上，量子态的本性仍然是热烈争论的主题，不可克隆定理表达的对拷贝的限制是讨论的一个重要部分。”的确，这个定理的建立与对量子态本性的认识有关，不同认识会有不同结论，错误认识不免产生错误结论。

      1916年爱因斯坦的量子辐射理论证明辐射放大的可能性，按他的理论，上世纪中期发明了微波激射器和激光器。我们清楚知道，在气体激光媒质中，光子的增益不依赖偏振方向，故只要准备充分条件，对未知的任意方向偏振的光子原则上都能拷贝，即克隆。受激辐射必伴随自发辐射，但它不限制完善克隆的可能性。如果光子不能完善克隆就不会有激光器。再说，量子力学是线性理论，然而不是一切实际量子过程（像制备过程或测量过程）都是线性的，即不能原则上从量子态的线性推论某个非线性过程一定不可能发生。

      现在我们来分析光子拷贝的情况。令☆为拷贝算符，例如，对45度的偏振态的拷贝形式上可以写为

☆|45>＝☆0.707(|v>+|h&gt ＝0.5(|v>+|h&gt (|v>+|h&gt =0.5(|vv>+2|vh>+|hh&gt

      这式表示拷贝算符不是一种线性算符。我们将证明这种非线性与叠加原理并不冲突。对个别微粒，当考虑到量子态叠加性与测量结果的关系时，必须区分非空态（以●(.)表示）和准空态（以○(.)表示），则对光子的45度偏振态的拷贝可能有三种结果：

(1) ☆|45>=0.5[●(|v&gt +○(|h&gt ][●(|v&gt +○(|h&gt ]
          =0.5[●(|v&gt ●(|v&gt +2●(|v&gt ○(|h&gt +○(|h&gt ○(|h&gt ]

(2) ☆|45>=0.5[○(|v&gt +●(|h&gt ][○(|v&gt +●(|h&gt ]
          =0.5[○(|v&gt ○(|v&gt +2○(|v&gt ●(|h&gt +●(|h&gt ●(|h&gt ]

(3) ☆|45>=0.5[●(|v&gt +○(|h&gt ][○(|v&gt +●(|h&gt ]
          =0.5[●(|v&gt ○(|v&gt +●(|v&gt ●(|h&gt +○(|v&gt ○(|h&gt +○(|h&gt ●(|h&gt ]

      这些式子中包含着：

●(|v&gt ●(|v&gt ＝●(|vv&gt （在偏振分束器后的一条光路上出现两个|v>态光子）

●(|h&gt ●(|h&gt ＝●(|hh&gt （在偏振分束器后的另一条光路上出现两个|h>态光子）

●(|v&gt ●(|h&gt ＝●(|vh&gt （在偏振分束器后的两光路上各出现一个光子）

      其余的项都出于包含准空态的拷贝。可见，上述情况，在统计意义上，完全与前面式子表示的拷贝结果(|vv>+2|vh>+|hh&gt 一致。

      然而，对任意态(a|v>＋b|h&gt ，沃特斯和祖瑞克认为按量子态叠加原理（用乘法分配律），拷贝的结果应该是一个纠缠态：

☆(a|v>+b|h&gt ＝☆a|v>+☆b|h>=aa|vv>+bb|hh>

      这与结果(aa|vv>+2ab|hv>+aa|vv&gt 矛盾。那么究竟哪一个结果是合理的呢？从节三.2中认识的量子纠缠真莫道不消魂相和光学线性媒质中不可能产生光子的纠缠态来判断，前式是错的，后式对的。然而他们认为前式是对的，后式是错的，于是做出结论，除水平和垂直偏振的之外，对任意偏振的单光子的克隆是不可能的。他们在2009年的文章“不可克隆定理”中给出一个图并解释道：“(a)一个垂直偏振光子会产生两个垂直偏振光子，二者在偏振分束器上做了“垂直”选择。(b)一个水平偏振光子会产生两个水平偏振光子，二者在偏振分束器上做了“水平”选择。(3)因为量子力学是线性的，一个对角偏振光子——垂直的和水平的叠加——只能产生(a)和(b)所示的测量结果；它不能产生图示的[产生两个对角偏振光子]结果。假如对角偏振被正确克隆，则这样的结果是可能的。因此量子力学的线性禁止任意态的克隆。”他们的结论其实是自相矛盾的，因为，例如对各向同性的光放大媒质，从旋转对称性考虑，如果能克隆水平偏振的光子，那么偏振旋转任意角度的光子照样能克隆，反之，如果任意态不能克隆，转到水平方向也不例外。要不自相矛盾的话，只有一种选择，取a和b都等于0的情形，这样一来，结论只能是，光的放大不可能，这显然与事实不符。

      克隆羊多莉问世说明DNA分子中的信息可以克隆，这个事实直接威胁“未知量子态不可克隆定理”。为此，2000年祖瑞克发表题为“薛定谔的羊”的文章，其中说：“毕竟DNA分子由千真万确的量子原子组成。所以要问，为什么量子禁戒在羊的DNA的操纵信息上停止？”还要问“如果量子理论普遍有效，那么它如何与实验的实在（这里，羊的克隆）一致？”他的回答是：“[那是]由于体系与环境作用，即所谓退相干。”“基因的信息能够安然拷贝，因为它不是以叠加态编码。”又说：“完善的克隆是不可能的，但是，如近年的研究证明，我们每时每刻能够做近似克隆，或者，有些时候能够做完善的克隆。”还有，祖瑞克在2009年发表的文章“量子进化论（Quantum Darwinism）”中提到：“量子进化论导致环境中体系的态的多重拷贝。然而，不可克隆定理禁止未知量子态的拷贝。”对此他解释说：“克隆是指（未知的）量子态而言。所以，观察量的克隆规避这个定理。”这些都是为这个定理做辩护。

      祖瑞克强调只是“未知的”量子态克隆被禁止，因为对已知的量子态，能够简单地一模一样制备（拷贝），意即制备量子态的机器本质上不同于拷贝量子态的机器，前者可以不顾量子态叠加原理。然而，我们很清楚，激光器是量子态的制备器，而就其中的光放大作用而言，它又是量子态的完善（保真度100%）拷贝器，这里是依靠拷贝来实现制备的，激光器内的连续放大（克隆）相当于连续制备。祖瑞克认为量子理论普遍有效，不仅适用于量子态的制备与测量之间，当然也包括量子态的制备和测量在内，那么，假如（未知的）量子态的克隆被禁止，同理，（已知的）量子态的制备也要被禁止，否则自相矛盾。能否克隆取决于客观法则，它不依赖于我们对被克隆态的未知还是已知。如上论证，鉴于量子力学对物理实在的描述不完备，量子态的制备与拷贝都与量子态叠加原理并行不悖、互不冲突，因此未知量子态不可克隆是一个伪命题，一个伪定理。老师拿着激光教鞭指指点点讲解量子不可克隆定理是极大的讽刺，因为这教鞭是否定这个定理的最好证据，其中由少量的自发辐射光子克隆出无数保真度为100%的光子，直到达到与谐振腔内激光的总体损失达到平衡为止。事实上，量子可以被完善克隆，用种种理由维护这个定理是可谓抱残守缺。

      一般认为不确定性原理和未知量子态不可克隆定理构成量子密码安全性的理论基础。这个定理的重要性在于，假如没有这个定理，通过量子态的多重拷贝和在各拷贝上测量不同的共轭性质，就有可能绕过不确定性原理同时精确得知原来量子的一对共轭性质，这样量子密码就能被窃听和破解，因此认为这个定理确保了量子密码的绝对安全。量子态不可克隆被认为是量子力学的固有特性，是量子信息学的基础和为量子密码的安全性提供理论保障。据报道，郭光灿院士说：BB84量子密钥方案在理论和实验上都被证明是绝对安全的技术，2009年他的团队在安徽芜湖建成量子政务网。同年，潘建伟小组在合肥建成光量子电话网，称绝对安全的量子通信由实验室走进了日常生活。据悉，鉴于同样理由，山东省政府将投资1.22亿元与中科大合作建设山东量子通信试验网工程。与美国政府在新一轮科技计划中停止对量子密钥分配的经费支持对比，在我们这里则方兴未艾、欣欣向荣。因量子力学难以理解，最近在密码专家的正式论坛上，现代密码派斗不过有这个定理支撑的量子密码派。很不幸，鉴于这个定理荒谬，现在的结论是，称量子密码原则上不可破译、绝对安全、万无一失、永远解不开，都是假大空话。

5.隔空传物理论的谬误

      量子物理中的术语隔空传物（teleportation）也被译作量子隐形传态、量子（态）隐形传输、量子（态）离物传输或量子（态）超空间传输。量子隐形传态的初次“实验实现”，即隔空传物可能性的“实验证明”，被看作是里程碑式的成就，说破天荒也不过分。隔空传送量子态或信息，似巫术，据说是凭借一种非定域的神奇力量实现的。定域或非定域一词在不同场合有着不同的含义，在涉及相互感应、相互影响、相互作用的情形时，非定域作用是指那种无论距离多远的、无滞后瞬间的、无需媒介的、无可阻拦的超时空作用，常称超光速作用或类空作用。1993年，贝内特等6人根据纠缠粒子的所谓“非经典关联”，即非定域关联（非定域性），提出一个隔空传物理论和通信应用方案，论文的题目为“通过经典的和EPR的双通道隔空传输一个未知量子态”。惊人的是，奥地利泽林格领佳节又重阳导的研究组和意大利马提尼的研究组各于1997和1998年报告量子隐形传态实验实现。后者比前者投稿早了三个月，争要优先权。贝内特自己把隔空传送量子态比作伏都，伏都教（voodoo）的巫师擅长通灵术，替人除祸消灾。

      隔空传物理论和所谓“实验实现”产生的反响耐人寻味。诺贝尔物理奖得主约瑟夫森2001年在一篇短文中写道：“量子理论与信息和计算理论现在已被富有成效地结合起来。这些发展可以导致对像传心术等过程的解释，传心术是不列颠的研究前沿领域，这些过程在传统科学中还是不能理解的。”一位博士在试论“气”的物质属性一文中谈到：“许多高功夫师都能感觉到意念的瞬间性可能是超光速的（不同于电磁波），量子力学长期以来也坚持量子作用是超光速的（称为非定域性），...这一点对于揭示气功外气的量子属性有很重要的意义。”中国科技大学潘建伟教授说：“也许在某个世纪，真的能够传输人类本身，就像《星际旅行》中的科学幻想。”他的前博导泽林格估计“也许一千年后真的能够隔空传输一只咖啡杯。”最乐观的是，2006年的美国《福布斯》杂志对20年后新职业预测中有隔空传物专家一项，写道：“想象[他或她]走到街区尽头的隔空传物站，被拆毁身体，接着就在上班处出现。汽车不会有了，汽车修理工不需要了，加油站服务员不需要了，基于隔空传物器的全新经济可能发展起来。”此类梦想，不一而足。

      关于量子隐形传态和隔空传物有许多正面说法：
(1)量子隐形传态是经由经典通道和EPR通道传送未知量子态。
(2)EPR在量子信息中最重要的应用就是量子隐形传态。
(3)量子隐形传态是量子力学奇妙特性的一种应用。
(4)量子隐形传态是间接量子态传输方式，它基于非定域性。
(5)量子通信是利用量子纠缠效应的一种新型通信方式，量子隐形传态是这种方式的原理演示。
(6)量子隐形传态是量子信息理论的重要组成部分，也是量子计算的基础。
(7)量子隐形传态是很多量子通信和量子计算的基础步骤。
( 量子隐形传态是一种精确传输量子态的方案，是一个典型的量子电路。
(9)量子隐形传态是量子纠错和分布式量子信息处理所需要的关键技术。
(10)单光子量子态隐形传输是量子信息发展的一个里程碑。
(11)实现更大尺度的原子和分子的量子隐形传态也已为时不远。
(12)实验证明了量子隐形传态的客观存在。
(13)重大科技突破：量子隐形传态技术开发成功。

(14)作为未来量子通信网络的核心要素，量子隐形传态是一种全新的通信方式。
(15)量子通信中最基本的原型就是量子隐形传态。
(16)量子信息可以实现诸多经典领域所不能完成的信息处理任务，例如量子隐形传态。
(17)在量子通信中，使得纠缠态具有重要意义的主要是量子隐形传态技术。
(1 量子纠缠为量子隐形传态和绝对安全的量子通信提供了保证。
(19)一个量子态在八达岭消失后，在并没有经过任何载体的情况下，瞬间出现在了16公里以外。
(20)在量子态隐形传输经历的漫长旅程中，每一点距离的进步都可以被视为一座里程碑。
(21)实验证实了在自由空间进行远距离量子隐形传态的可行性。
(22)基于量子隐形传态过程，可以实现多端分布运算，构成量子因特网。
(23)假以时日，或许未来能够传输人类本身，《星际旅行》中的科学幻想或许能变成现实。

(24)或许有一天，人类就将带着自己的喜悦、痛苦，甚至打着喷嚏就被瞬间传输到遥远的外太空。
(25)在科幻小说《星际旅行》的故事中，星球战士从某一地点突然消失，而瞬间地出现在遥远的另一地点。那么，现实生活中是否真的存在这样的过程呢？实际上是存在的，这就是量子隐形传态。
(26)量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义，而且可以用量子态作为信息载体，通过量子态的传送完成大容量信息的传输，实现原则上不可破译的量子保密通信。
(27)量子隐形传态可用于大容量、原则上不可破译（万无一失）的保密通信，也是量子计算的基础。
(2 实验实现了光子比特与原子比特之间的量子隐形传态。
(29)利用量子隐形传态可做量子逻辑门CNOT（受控非门）。
(30)量子隐形传态在量子稠密编码和量子密码术中有许多应用。
...等等。

      这里不便写出贝内特等的隔空传物理论，那就来杜撰一个故事作隐喻。譬如，北京要派孙悟空立刻去深圳任动物园园长，巧遇特大台风和洪水，一切交通中断。幸好两地都有隔空传物专家以及有双胞胎猴子可以帮助解决问题。这对猴子，一只在北京，一只在深圳，都持有同胞的全部信息，好比是互相纠缠的。现在北京的隔空传物专家按程序首先要做的是，把老孙-猴子联合体按特定方式拆分，用数学语言，即把描述老孙的态矢量与这对猴子的纠缠态张量的“张量乘积”投影到描述四只八卦炉的各个态张量上。四只炉子是四对双胞胎猴子的化身，代表老孙与猴子的四种不同基本纠缠方式，专干对老孙进行脱胎换骨的勾当。贝内特等人的理论表明，在2号炉上的投影正好是同胞的全部信息，而在1号上的变了，右侧各器官都扭转了180度，在4号上左右反了，而在3号上的，不仅左右反了，右侧各器官还都扭转了180度。这时深圳的猴子当园长要等老孙在北京被销毁，因为按“量子态不可克隆定理”，拷贝是“被禁止的”。按理论，他进哪一只炉子是随机的，几率各占四分之一。这回老孙随机闯进的比如是2号炉，专家笃信他包含的全部信息刚好原样转移到深圳那只猴子身上。一当用手机向对方告知是2号，深圳猴子就被“核实”变成地道的孙悟空了，荣任动物园园长。如果不是2号，也很简单，只要按告知的炉号，用相应的“线性变换”做一下外科手术修复就行。听起来像煞有介事，然而悟空窃喜，专家们混淆虚实，颠倒远近，把俺老孙的信息就地替换深圳猴子的全部信息，当作信息在量子信道上的隔空传送了。实际上，隔空传送量子态或信息绝无可能，更谈不上通过传输的量子态把原物重构出来。
 
      前面已经论证，量子纠缠并不意味着非定域性或幽灵隔空作用的存在，因此依据非定域性的隔空传物理论，即量子隐形传态理论，纯属数学游戏，是在物理上混淆虚实、颠倒远近的产物，科学史上没有一个理论比这个理论更荒唐。非定域关联既不存在，何来量子隐形传态的实验实现？何来传送的保真度？恐怕连一条量子态编码的短信“您好”也不可能隔空传送成功，然而虚假的实验成果还是不断涌现，科学史上没有一个时期有如此多编造的实验。必须指出，在量子隐形传态实验中用半反半透镜加符合计数的贝尔态测量和用这种方法制备多光子纠缠态都是胡作非为，实验物理学家怎么能如此轻信某些理论物理学家的意见和再三如此轻率地从事实验工作。这种方法不仅出于对量子纠缠本性的误解，而且利用了波函数坍缩假设。这个假设的始作俑者海森伯在1960年明确表示过：“导致态坍缩的记录作用不是物理过程，宁可说是数学过程”，非物理过程怎么会对纠缠光子有实际作用呢。对神话和巫术，不妨一笑了之，但是，我们不能不冷静地、认真地思考一下目前一种流行的说法：“量子隐形传态可用于大容量、原则上不可破译（万无一失）的保密通信，也是量子计算的基础。”这个魅力无限的梦想前景吸引了不少量子世界的拓荒者和投资者。十余年来，量子隐形传态及其相关的研究成果被吹得天花乱坠，实际上，实事一项无成。以笔者之见，不仅量子隐形传态，一切取决于非定域性的信息技术开发方案都不能指望成功，更不能指望通过这类研究来否定爱因斯坦一生坚持的定域实在论思想。

六.结论

      总之，看来科学也有倒退的时候，暂时的倒退也许能引发一次新的跃进。现时世上居然传播着一条我们物理学家盲目编造的特大、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，而且喋喋不休鼓吹成就斐然。著名瑞士物理学家尼古拉·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。”著名奥地利物理学家安东·泽林格根据非定域性相关的理论和自己的实验结论预半夜凉初透言：“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，这条编造的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。很遗憾，郭光灿院士担纲撰写的《爱因斯坦的幽灵——量子纠缠之谜》一书，也宣扬错误的思想、错误的概念和错误的理论，以及宣扬虚假的实验事实，这恐怕会严重误导公众及误人子弟，有悖于芦笛曲丛书的出版宗旨，这套丛书肩负国家科技计划科普化的示范，不同于科幻书籍和消遣读物。我国科普法中有一条：“科普工作应当坚持科学精神，反对和抵东篱把酒黄昏后制伪科学”。不管打着什么样的科学旗号，宣扬幽灵隔空作用和隔空传送信息无异于宣扬传心术，老百姓都能判断，这种法术不折不扣属伪科学。量子力学是正确的，可以预期，这理论中导致伪科学兴起的某些错误推论，编造的实验，以及种种诡辩，都必定终将成为反面教材和世人的谈笑资料。为从根本上反对和抵东篱把酒黄昏后制这类伪科学，现在这篇文章中讲了对量子真莫道不消魂相的探究结果和对量子力学的理解，并指出对它的误解会引起许多谬误，如波函数坍缩假设的谬误、贝尔不等式的谬误、量子退相干纲领的谬误、量子态不可克隆定理的谬误和隔空传物理论的谬误。特别强调，量子纠缠决不意味着存在幽灵隔空作用，倒似乎暗示着真莫道不消魂相：“幽灵缠身、阴魂不散”，二者的关联是特别定域的。这个比喻的“幽灵”在物理上就是量子纠缠中另一个初包的不含峰片，这个论断合乎逻辑，也很直观，重要的是消解EPR佯谬，也说明量子论与相对论无冲突，以及终结了爱因斯坦与玻尔在量子实在性和量子力学完备性问题上的争论。初包的不含峰片是一种准实体，一切量子现象中都有它们的身影，无它们就无量子世界和量子理论。描写微观粒子的初包模型是对量子力学的本体实在论诠释，这个模型综合了微观客体的波粒二象性质，根本上调和了牛顿的微粒说和惠更斯的波动说的冲突。以上这些只是个人的见解，不过，即使没有这个模型，我们也可以像爱因斯坦和薛定谔等前辈那样，绝对不信自然界会有那种隔空联动情况发生。《爱因斯坦的幽灵——量子纠缠之谜》书中也说：“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。在应用上，恐怕连“您好”这样一条最简单的信息也不可能隔空传送成功，不用再说别的。量子纠缠的非定域性不是一个谜，而是盲目编造出来的谎言，因此毫不奇怪，基于非定域关联的量子隐形传态、永远解不开的量子密码和量子计算等，过去实事一项无成，未来也无望会有任何成就。现在可以肯定，量子纠缠本身是一种特别的定域关联结构，而不是一种隔空联动效应，所以所谓量子的非定域性并非伟大的发现，而是一个世纪大谎言，务必彻底揭露之，并清算它的祸害，让量子力学基础的研究和量子信息技术的开发回归正道。如任其下去，可能会同其它巫术科学一样，有从愚蠢迈向欺诈的危险。钱学森大师曾经呼吁我们中国的物理学家和哲学家投入这非定域性的研究，无疑这是为基础科学和哲学发展作贡献的一个难得良机。

      爱因斯坦的幽灵或有或无，即非定域性或有或无，非此即彼，这里的断言同爱因斯坦的断言——不可能有幽灵隔空作用。那么是如何无中生有的呢？1952年玻姆称他发现的量子势的作用是非定域的，1964年贝尔称他发现的不等式表示量子力学与定域性不相容，1981/1982年阿斯派克特等的实验结果与量子力学的预半夜凉初透言相符，而通过贝尔不等式推论爱因斯坦的定域实在论思想是错误的。这样，对一些实验事实因贝尔不等式被过多联想和推论（节外生枝），盲目编造出谎言，又把谎言当真，根据谎言再接连编出谎言，为了圆谎，谎言又越来愈多，一发不可收拾。这种盲目编造的谎言不仅广泛出现在学术论文中，并进入教科书，以致把量子物理学的发展和一代量子物理学家引向歧途，特别是使光量子信息技术研发成为奇特热门。他们也许原本想使量子力学更好地被理解，实际效果刚好相反，物理学与巫术联姻会产生什么效果，这种联姻在科学史上绝无仅有。从相对论原理、爱因斯坦的分离性原则和这里对量子纠缠真莫道不消魂相的认识可以判断，实验实现量子隐形传态是弥天大谎，实验演示多光子纠缠是魔术，永远解不开的量子密码是假大空话，还有利用量子隐形传态的量子计算机也无望做成。据知，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，那不无道理。无论任何信息或什么量子态或唯信息论中所谓的原物都绝无可能被隔空传送，任何东西的传输离不开载体或媒质，这是毫无疑问的。以量子非定域性和量子隐形传态为立论依据的项目列入国家863、973计划等有害无益，与科教兴国、富民强国的战略目标背道而驰。还有更为重要的，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020）》中，与量子理论相关的有量子调控和纳米技术两项，其目标是实现跨越式发展和占领制高点。量子调控是指对单量子体系的调控，是对多量子系综统计性调控的跨越式发展。这个量子调控项目是在不知量子相干行为的起源，不知量子纠缠的真莫道不消魂相和不知量子-经典的边界情况下立项的，“十一五”中也没有直接针对这些方面的研究课题，所以还不足以体现量子力学基础的研究。“十一五”已经结束，“十二五”即将开始，在新一轮计划中应重视量子力学基础的研究。在这评论《爱因斯坦的幽灵——量子纠缠之谜》之际，要提一个建议，在“十二五”的量子调控计划中，不要再资助那些明显出于对量子力学误解的研究，特别应排除一切以荒唐的非定域性为依据的研究课题，以杜绝继续在“十二五”名义下冠冕堂皇地出虚假成果。

背景资料：
(1)弥天大谎：实现量子隐形传输
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=335606
(2)量子魔术：实验演示多光子纠缠
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=347314
(3)假大空话：永远解不开的密码
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=341476
(4)论爱因斯坦-玻尔争论之症结
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=217061
(5)对量子态叠加原理的理解
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=278897
(6)对海森伯不确定关系式的理解
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=318673
(7)谁说玻姆力学是非定域的
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=279698
( 贝尔不等式的谬误与祸害
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=271637
(9)波函数坍缩假设的谬误与祸害
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=271791
(10)隔空传物理论的谬误与祸害
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=271693
(11)量子不可克隆定理的谬误与祸害
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=269438
(12)爱因斯坦调和微粒说和波动说百周年纪念
http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=281427
(13)量子干涉实验的试探性解释
http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0501/0501148v1.pdf
(14)隧穿时间问题的实在论解答
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0706/0706.3510v1.pdf
(15)量子纠缠的定域性
http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0512/0512195v1.pdf
(16)寻找桥接量子力学和经典力学间缺口之方法
http://arxiv.org/PS_cache/physics/pdf/0512/0512100v1.pdf
(17)WKB 近似法的替代版和经典性出现的解释
http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0612/0612203v1.pdf
(1 爱因斯坦的时钟概念和时钟佯谬
http://arxiv.org/PS_cache/physics/pdf/0501/0501131v1.pdf
(19)超短光脉冲和光子概念
Proc. SPIE Vol. 1032, pp. 428-431 (198 .
(20)光和实物的统一性与物理学基础探讨（Ⅰ）——相对论和量子论带来的困惑
《物理》,第20卷,第7期,第428－432页,1991年.
(21)光和实物的统一性与物理学基础探讨（Ⅱ）——能为爱因斯坦的未竟夙愿做些什么？
《物理》,第20卷,第8期,第498－502页,1991年.

（王国文，北京大学物理学院，2010年12月25日）