中國科學(xué)院 力學(xué)研究所 吳中祥
提 要
由最新報道的兩組“量子糾纏”實(shí)驗結果具體的正確解釋?zhuān)M(jìn)而，驗證：量子力學(xué)所得出的結果，實(shí)際上，只是大量粒子時(shí)空相宇統計的幾率結果，并非單個(gè)粒子的運動(dòng)規律。
關(guān)鍵詞：量子糾纏，量子力學(xué)，時(shí)空項宇統計
1．量子力學(xué)的特性
愛(ài)因斯坦說(shuō)：“上帝是不會(huì )擲骰子的”，認為：量子力學(xué)不夠完善，玻爾等人則認為量子隨機性是宇宙的一個(gè)基本特性，是量子力學(xué)特性的著(zhù)名爭論。
量子力學(xué)實(shí)際表現出確有隨機性的幾率特性。
愛(ài)因斯坦以“上帝是不會(huì )擲骰子的”，因量子力學(xué)的幾率特性而認為它不夠完善，是不對的。
但是，量子力學(xué)中的幾率特性，卻又都被錯誤地解釋?zhuān)纾?/span>
由粒子位置和動(dòng)量矢量相應各分量模長(cháng)的均方差不能同時(shí)為零，就被稱(chēng)為粒子的所謂“測不準關(guān)系”；
粒子能夠有一定的幾率穿過(guò)某種通常不可逾越勢壘，就被稱(chēng)為粒子的所謂“量子隧道效應”；
粒子在通常應為真空的位置也有一定的幾率出現，就被稱(chēng)為粒子的所謂“量子真空能量漲落”；
特別是，不同的多種粒子，甚至相隔很遠，也會(huì )彼此關(guān)聯(lián)、相互影響，就被稱(chēng)為粒子的的所謂“量子粒子糾纏”等等。
甚至，由此，產(chǎn)生諸如：“顛覆認知哲學(xué)”，“不確定的世界”，“粒子相互感應”等，否定“因果論”、“決定論”等一系列錯誤的哲學(xué)觀(guān)點(diǎn)。
2．量子糾纏的最新報道
在過(guò)去幾年里，有關(guān)量子粒子糾纏的新聞被大量報道。近年來(lái)人們已經(jīng)能夠制備六光子甚至八光子糾纏態(tài)，但保真度有限。
2015年12月23日的《物理評論快報》發(fā)表了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)李傳鋒、黃運鋒研究組成功制備出世界上最高保真度的六光子糾纏態(tài)，并首次驗證了六光子的量子非局域性，研究成果，并被選為編輯推薦論文。
研究人員一方面提出了多體GHZ悖論的普適構造方法；另一方面在自主研發(fā)的糾纏源基礎上，設計出“三明治”型糾纏源。這種新型的糾纏源具有更好的對稱(chēng)性，從而使糾纏光子對的各種指標超越此前所有多光子實(shí)驗。研究組制備出的六光子GHZ態(tài)保真度高達88.4%，創(chuàng )造了世界最高水平，并在此基礎上最終驗證了六光子GHZ型非局域性。
最新一期的《自然》雜志發(fā)表了美國斯坦福大學(xué)的研究團隊成功地讓原子云處在相距半米多的兩個(gè)狀態(tài)進(jìn)行了疊加，這將量子態(tài)疊加效應的最大尺度紀錄從1厘米擴展到了54厘米。
研究團隊認為，新研究成果可能意味著(zhù)找到了量子世界與經(jīng)典世界之間的分界點(diǎn)，因為相對那些量子水平的物體，新研究成果更適用于大尺度的宏觀(guān)物體。
《自然》雜志也發(fā)表了針對該團隊研究的社論，描述他們的實(shí)驗過(guò)程，并總結相關(guān)結果。
據物理學(xué)家組織網(wǎng)29日報道，研究人員還考慮到糾纏對象大小的問(wèn)題。想通過(guò)創(chuàng )建一個(gè)玻色-愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)云（BEC），即：由所有最初在相同狀態(tài)的1萬(wàn)個(gè)銣原子，用激光造成相距是54厘米組成。但這次實(shí)驗仍然只是用單獨的兩個(gè)原子進(jìn)行的。
3．量子力學(xué)是時(shí)空相宇的統計力學(xué)
其實(shí)，因為，德布羅意波能反映無(wú)論是，靜止質(zhì)量不為0，速度的3維空間分量小于真空中光速，c，的粒子，或靜止質(zhì)量=0，速度的3維空間分量=c，的光子，的動(dòng)能，而使人們認為：個(gè)別粒子都是具有所謂“波、粒2象性”的“量子”。
在此所謂“量子”的基礎上，并考慮到相應的位能，而采用所謂“波函數”表達各種粒子的“運動(dòng)態(tài)”。
由“波函數”特性，粒子的動(dòng)量就可由波函數對位置的微商來(lái)表達。
就產(chǎn)生了所謂“算符”及其運算法則。
粒子的位置分布在波函數所在的體積內。
因而，通過(guò)波函數可以計算任意可觀(guān)察量在空間給定體積內的平均值。
再類(lèi)比、利用經(jīng)典力學(xué)3維空間的正則運動(dòng)方程，由算符建立薛定諤運動(dòng)方程。由此方程，解得相應的波函數，確定相應粒子的運動(dòng)態(tài)。而建立和發(fā)展了量子力學(xué)。
因而，量子力學(xué)，實(shí)際上，是以波函數幅值的平方作為在空間給定體積內找到粒子的概率，因而，應是對微觀(guān)大量粒子統計處理宏觀(guān)問(wèn)題的一種統計方法。
然而，雖然早有將微觀(guān)粒子的波函數解釋為：“在已知時(shí)間和地點(diǎn)找到該粒子的幾率”，提出了應是對大量微觀(guān)粒子作統計描述，解釋微觀(guān)粒子的波函數，的正確觀(guān)點(diǎn)。
但是，通常的統計力學(xué)只是從3維空間的位置1-線(xiàn)矢和動(dòng)量1-線(xiàn)矢組成的“相宇”建立的，通常的量子統計力學(xué)也還是以通常量子力學(xué)解得的各量子態(tài)，在3維空間的統計，現有的統計都是3維空間“相宇”的統計，其最可機分布函數都是不顯含時(shí)的，不具有波函數的特性，因而，仍然不能對量子力學(xué)及其“波函數”的特性，給出具體的說(shuō)明。
而且，狄拉克將與相對論不相符的量子力學(xué)3維空間薛定諤方程，也只是采用4個(gè)時(shí)空參量組成的6個(gè)正交歸一矩陣，將它形式地擴展到4維時(shí)空，把相應的波函數推廣到4維時(shí)空，也沒(méi)能具體說(shuō)明所謂“波函數”的隨機特性。
這就使所謂“波函數”的實(shí)際含義，始終沒(méi)能弄清楚。
現有主流觀(guān)點(diǎn)就仍然堅持認為“單個(gè)粒子既是粒子又是波”的所謂“波、粒2象性”。
這種觀(guān)點(diǎn)，本身，就是自相矛盾，不能自圓其說(shuō)的。
能量和質(zhì)量集中于其內的粒子，怎能同時(shí)又是能量和質(zhì)量在時(shí)空分布、傳播的波呢？也不能批駁：所謂“顛覆認知哲學(xué)”，“不確定的世界”，“粒子相互感應”等，否定“因果論”、“決定論”等一系列錯誤的哲學(xué)觀(guān)點(diǎn)。
“可變系時(shí)空多線(xiàn)矢物理學(xué)”[1]、[2]，采用由時(shí)空多線(xiàn)矢組成的“相宇”進(jìn)行統計，德布羅意波，實(shí)際上，就是時(shí)空統計的動(dòng)能，所求得相應的最可幾分布函數，就是相應的“顯含時(shí)”的，時(shí)空幾率分布，就相當于相應的波函數。
對于4維時(shí)空1線(xiàn)矢“相宇”的統計，所求得的，最可幾分布函數就是通常量子力學(xué)的波函數。
因而，才具體地證明了：量子力學(xué)就是大量粒子時(shí)空“相宇”的統計力學(xué)。
作為時(shí)空相宇統計得到的，“顯含時(shí)”的，“最可幾分布函數”的所謂“波函數”，就只是大量粒子在時(shí)空的統計分布；只能表明，在相應條件下，在各相應時(shí)空位置出現相應粒子的幾率。
量子力學(xué)所得出的結果，實(shí)際上，只是大量粒子統計幾率的結果，并非單個(gè)粒子的運動(dòng)規律。
實(shí)際上，所有的波，都是大量粒子的集體表現（例如：水波、各種振動(dòng)波）或時(shí)空統計結果（例如：光波、電磁波、聲波）。
波的干涉、繞射特性，實(shí)際上，都是大量粒子統計幾率的表現。這也由微弱光子、電子等粒子束流，的干涉條紋和衍射圖像，都是由幾率出現個(gè)別的點(diǎn)，逐漸形成的實(shí)驗事實(shí)，得到檢驗。
因而，也就容易理解：量子力學(xué)中，由大量粒子位置和動(dòng)量矢量相應各分量模長(cháng)的均方差不能同時(shí)為零的統計幾率效應，就不能看作是單個(gè)粒子的所謂“測不準關(guān)系”；大量粒子能夠有一定的幾率穿過(guò)某種通常不可逾越勢壘的統計幾率效應，就不能認為是所謂“量子隧道效應”；大量粒子在通常會(huì )有在真空的位置的統計分布，就不能認為是所謂“量子真空能量漲落”；以及不同的多種大量粒子的最可幾分布必然彼此關(guān)聯(lián)、相互影響，而表現出的所謂“量子粒子纏結”等等現象，就不能當作個(gè)別粒子的“心靈感應”。
由此錯誤產(chǎn)生的諸如：“顛覆認知哲學(xué)”，“不確定的世界”，“粒子相互感應”等，否定“因果論”、“決定論”等一系列錯誤哲學(xué)觀(guān)點(diǎn)，也就都不攻自破。
對于不同的多種大量粒子時(shí)空“相宇”的統計，它們的最可幾分布必然彼此關(guān)聯(lián)、相互影響，而表現出的所謂“量子粒子糾纏”
不同的多種大量粒子的不同組合態(tài)會(huì )有不同的“量子粒子糾纏態(tài)”，它們的穩定性各有不同，不同的多種大量粒子的某些組合態(tài)可以較穩定。
可以很好地解釋?zhuān)袊茖W(xué)技術(shù)大學(xué)李傳鋒、黃運鋒研究組的實(shí)驗觀(guān)測結果。
不同的多種大量粒子的不同組合態(tài)會(huì )因各粒子間距離的不同，而也有不同的“量子粒子糾纏態(tài)”，它們的穩定性各有不同，隨著(zhù)不同的多種大量粒子間距離的加大會(huì )使相應的“量子粒子糾纏態(tài)”較難穩定。
就可以很好地解釋?zhuān)绹固垢４髮W(xué)的研究團隊的實(shí)驗觀(guān)測結果。
也進(jìn)而，驗證了：量子力學(xué)所得出的結果，實(shí)際上，只是大量粒子統計幾率的結果，并非單個(gè)粒子的運動(dòng)規律。
4．參考文獻：
[1]《時(shí)空可變系多線(xiàn)矢世界》吳中祥博士苑出版社2004年11月
[2]http://www.sciencenet.cn/u/可變系時(shí)空多線(xiàn)矢主人/物理
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