量波理論:理論前言,量子與量場,薛丁格的貓,理論驗證,量子糾纏實驗,大貝爾實驗,量

量波理論，是對量子現象，包括薛丁格方程、薛丁格的貓、量子糾纏、時光倒流的量子延遲選擇實驗、量子擦除試驗進行正確解釋的理論。在量波理論中，完全真實地復現了相關量子實驗的細節，使得人們不致被浮華神話的實驗吹噓所誤導。進一步地，量波理論對相關量子實驗的每個細節進行推導，從而得出合乎邏輯的結論。

量波理論由程碧波於2016年8月發表的“關於量子波粒二象性的再思考”一文中提出，並進一步在“國計學”公共微信號中發表科普文章“別鬧了，量子神棍們”裡面指出了自然界普遍存在的波粒二象原型：沙浪。這剝離了波粒二象性的神秘外衣。

量波理論指出，量子現象不必通過超矩作用、時間倒流、非局域性來解釋，量子現象沒有超出經典理論範疇。理解量子現象的鑰匙，是深入還原量子實驗的每個細節。量子現象的超矩作用、時間倒流和非局域性結論出現的原因，是人們脫離了實驗細節來談實驗現象的結果。

量波理論指出量子通信的存在問題，並對量子計算的發展有著重要的理論引領作用。

基本介紹

中文名：量波理論
外文名：Theory of Quantum Driven by Wave
提出者：程碧波
提出時間：2016年8月
套用學科：物理學
適用領域範圍：量子理論
適用領域範圍：理論物理

理論前言,量子與量場,薛丁格的貓,理論驗證,量子糾纏實驗,大貝爾實驗,量子延遲實驗,量子擦除實驗,量子科技,

理論前言

經典量子理論認為量子具有波粒二象性，這帶來推理的概念混淆，由此出現一些待商榷的結論。本量波理論假設波和量子是不同物質，波的強度對量子具有吸引力，導致波的強度與量子出現的機率成正比，從而將量子理論與經典機率統一。

在量子理論中，波函式是機率波。其波幅的平方代表量子在該處出現的機率。量子在被測量時以粒子形態出現，在運動時以機率波的形態出現，這就是波粒二象性（wave-particle duality）。但事實上，量波理論用經典的“粒子”與“波”概念將其統一起來，並得到量子的新性質。

量子與量場

從哲學上講，有電子和電場、物質和重力場，那么也可能有量子和與量子對應的場。之所以不說量子場，是因為已有量子場理論。在此理論中量子與場仍為波粒二象性，並未被視為分離的兩種東西。

量波理論將與量子對應的場稱為量場（用中國傳統的術語可稱之為炁場）。量場的運動形成波，稱為量波。量子為量波中的粒子，與量場是不同的物質。量波強度越強，能流密度越大，因此粒子出現的機率越大，即攜帶能量的粒子在量波強度高的地方出現機率就大，反之越弱。由此粒子出現的機率將與量波強度成正比，呈現出運動的波動性。但此時量子仍是粒子，所以在測量時量子具有粒子性。簡單地說，量子的波動運動，是量場的波動，量子本身是粒子。由此完美地解決了量子既具有波動性又具有粒子性的悖論。

量波理論中，量波連續，而量子離散。所以當物理設備具有發射量子的條件時，離散的量子未必立刻發出，但連續的量波已經立刻發出。所以有量子就有量波，有量波卻未必有量子。雖然量波也是有速度的，例如為光速C，但是在量子看來，量波卻無所不在——因為量波先於量子發出，並伴隨量子的整個運動過程。

薛丁格的貓

薛丁格的貓通常是介紹量子理論的第一個科普假想實驗，以用來推理和解釋量子現象。但通常的科普並未解釋清楚其本質。我們這裡先來講清楚什麼是薛丁格的貓。

《物理》2014年04期“走進量子糾纏系列”中對薛丁格的貓科普如下：

“把一隻貓放進一個封閉的盒子裡，然後把這個盒子連線到一個裝置，其中包含一個原子核和毒氣設施。構想這個原子核有50%的可能性發生衰變。衰變時發射出一個粒子，這個粒子將會觸發毒氣設施，從而殺死這隻貓。根據量子力學的原理，未進行觀察時，這個原子核處於已衰變和未衰變的疊加態，因此，那只可憐的貓就應該相應地處於‘死’和‘活’的疊加態。非死非活，又死又活，狀態不確定，直到有人打開盒子觀測它。

實驗中的貓，可類比於微觀世界的電子（或原子）。在量子理論中，電子可以不處於一個固定的狀態（0或1），而是同時處於兩種狀態的疊加（0和1）。如果把疊加態的概念用於貓的話，那就是說，處於疊加態的貓是半死不活、又死又活的。

　量子理論認為：如果沒有揭開蓋子，進行觀察，薛丁格的貓的狀態是‘死’與‘活’的疊加。此貓將永遠處於同時是死又是活的疊加態。這與我們的日常經驗嚴重相違。一隻貓，要么死，要么活，怎么可能不死不活，半死半活呢？別小看這一個聽起來似乎荒謬的物理理想實驗。它不僅在物理學方面極具意義，在哲學方面也引申了很多的思考。”

量波理論認為：類似的解釋沒有抓住薛丁格的貓的本質，所以不可能真正解釋清楚薛丁格的貓。

以搖骰子為例。骰子搖了之後蓋子揭開之前，誰能知道骰子究竟是幾點嗎？1點？還是2點？除了作弊的人，沒有誰敢斷定。準確的答案是既可能為1，又可能為2，還可能為3、4、5、6。我們照樣可以說骰子是從1到6的疊加態，為什麼不可以？所以按此科普薛丁格的貓有什麼“與我們的日常經驗嚴重相違”的？這難道不過就是最常見的搖骰子嗎？

所以關於“薛丁格貓”的科普，基本上都是不及格的。

有量子專家們提異議：“你說的搖骰子，在蓋子揭開以前固然人們無法判斷其確定狀態，但是它在客觀上還是有確定狀態的，只是人們無法知道這個客觀狀態而已。而量子理論中薛丁格的貓在客觀上就沒有確定狀態。兩者有本質區別。”

但問題是：所有人都既不知道骰子的狀態也不知道薛丁格貓的狀態，量子專家們怎么就能信誓旦旦“骰子在客觀上有確定狀態”而“薛丁格的貓在客觀上沒有確定狀態”？

理論驗證

所以薛丁格的貓並不是量子專家們講的這樣。這裡使用量波理論來詳細介紹什麼是真正的“薛丁格的貓”。

要理解“薛丁格的貓”，必須首先要理解量子機率。在量子理論中，量子機率就是一種機率，其與經典的數學機率地位幾乎是並行的，甚至兩者就被等同為一個性質。同一個性質，卻有不同數值，於是種種謬論就出來了。

事實上量子機率是一種物理實在，而不是數學演繹。這種物理實在，可以這么理解：量子和量波是不同的物質，但是量波連續而量子離散，所以量波先於量子到達並充斥著量子可能到達的路徑。量子隨著量波運動，在量波強的地方，能量密度大，量子出現的機率大，在量波弱的地方，能量密度小，量子出現的機率小。這種理解有點像波恩的先導波假說，但實質上完全不同。波恩的先導波是超局域的，仍然需要超距影響假設，而量波的理解是完全傳統理論，是局域的，無須任何超距影響假設。

因此量子現象是兩種物質的相互影響。一是量波的運動，二是量子作為粒子在量波中的運動。電子有電場，物質有引力場，因此不難理解量子也有量場。所以有量子機率的地方，必然有量波這種物理實在的存在，它影響量子運動並以機率形式顯示出來，從而被人們觀測到。當統計量子巨觀數據時，得到的是量波分布數據，故而呈現波動性。當觀測具體微觀量子時，得到的是單個量子粒子，故而呈現粒子性。

我們可以在大自然中找到這種波粒二象的原型：沙漠中的沙浪。大量沙子被空氣的波動挾裹而成為巨觀的沙浪，單個沙子卻是粒子。沙子的波動性來自空氣波動，沙子的粒子性來自沙子自身屬性。我們決不可說沙子的波動性是沙子自身的屬性。

既然量子現象是量波和量子兩種物質的相互影響和運動而產生，自然會出現如下現象：

在雙縫實驗中，打開一個偏振方向的偏振縫時，此偏振方向的量波可以通過；打開另一個偏振方向的偏振縫時，另一個偏振方向的量波可以通過。同時打開兩個偏振方向的偏振縫時，兩個偏振方向的量波均可以通過。根據傳統物理理論，任何波的迭加，包括機械波的迭加，都是振動位移的迭加。而任何波的強度，都是與波幅的平方成正比。所以兩個偏振方向的量波迭加後的強度就絕不是兩列波強度的迭加。而若量子出現的機率與量波的強度成正比，則兩個偏振方向都打開後的量子機率，就不會等於兩個偏振方向輪流打開時的兩個量子機率之和。

這是國中物理的波動理論，不涉及什麼超距影響。這裡特意講機械波，就是要告訴大家：我們用機械波也可以復現這個所謂的量子機率過程。

因為量波的運動方程就是機械波運動方程，即：y=Acos(w(t-x/u)+b)。式中y是質點偏離平衡位置的位移，A是波的振幅，w是角速度，t為時間，x為質點到原點的距離，u是波速，b是初始相位。

讀者朋友們要大跌眼鏡了，量子的波動方程，那可是要用奇幻無比的薛丁格方程的，薛丁格方程是天才的式子，竟然是有虛數的複數方程，據說沒有幾個人懂它是啥意思。如此高大上的方程，本文用國中的一個波動方程就表達了？

大家都被薛丁格方程的複數形式嚇住了，因為大家都搞不清楚複數是啥，複數中的虛部又是啥玩意。

其實，“複數”更應該叫做“輔數”，即“輔助計算的數”。它的本質是用來輔助計算的規則，是一種速算法而已。

例如在國中數學裡面，三角函式有：

cosacosb-sinasinb=cos(a+b) （1）

用複數來表達為：

za=cosa+isina,zb=cosb+isinb

則：za*zb=(cosa+isina)*(cosb+isinb)

=cosacosb+i*i*sinasinb+i(sinbcosa+sinacosb) （2）

由於i*i=-1，所以（2）式為：

za*zb=cosacosb+i*i*sinasinb+i(sinbcosa+sinacosb)

=cosacosb-sinasinb+i(sinbcosa+sinacosb)

=cos(a+b)+isin(a+b) （3）

大家看，（2）式把（1）式中比較複雜的數學過程，直接轉化為兩個複數za和zb的乘積。這個乘積的實部cos(a+b)就是三角公式（1），虛部是isin(a+b)。在複數計算過程中，虛部的存在提供了三角計算的便利，事實上承擔了輔助計算的職能。但是（3）式真正要計算的內容還是實部cos(a+b)。

所以za=cosa+isina，應該解釋為：角度a的餘弦及其輔助計算部分isina。

複數只不過是“輔數”，是快速計算法，那就是說：如果我們願意承擔計算複雜的代價，不要複數也沒有任何問題，直接使用實數計算就ok，正如（1）式那樣。換言之，即使我們使用了複數來表達波動方程，波動方程的物理含義仍然是y=Acos(w(t-x/u)+b)。

因此薛丁格方程也完全可以寫為不含複數的波動方程，只不過那樣計算起來會複雜一點，但計算雖然複雜一點，這個過程卻會更簡單易懂。

相應地，國中的機械波運動方程也完全可以寫為複數形式。例如y=Acos(w(t-x/u)+b)也可以加上輔數表達為：y=Acos(w(t-x/u)+b)+iAsin(w(t-x/u)+b)，然後就可以寫出類似薛丁格方程的式子了。

這就是薛丁格方程中奇幻無比的複數波函式的真相。

講清楚薛丁格方程及其波函式後，本文回頭用機械波也適用的波動方程來復現量波迭加的量子性質。

為簡單起見，本文示範僅僅是波幅不同的兩列波迭加。

簡寫機械波的波動方程為y=Acos(a)，則其強度與波幅平方成正比，即A^2。

若有另一列機械波為y=Bcos(a)，則兩列機械波迭加後的波動方程為：

y=Acos(a)+Bcos(a)=(A+B)cos(a)，其強度與波幅平方成正比，即(A+B)^2。

顯然，兩列機械波迭加後的強度，不等於兩列機械波各自強度之和。而量波遵循與此相同的波動方程及其迭加規則。

通過雙縫的量子機率不等於輪流通過雙縫的量子機率之和。而在分布既定的數學機率中，彼此排斥的各個狀態的數學機率之和應該是可以直接相加的。因此量子機率與分布既定的數學機率不一致。

這沒什麼奇怪的，數學機率的相加性，其前提是機率分布既定。量子機率由於有量波的物理實在影響，其數學機率分布早已改變，所以不再具有機率的相加性，這理所當然。但是由於量子專家們把量子機率和分布既定的數學機率混為一談，看不到量波的物理實在性改變了機率分布從而導致兩者不一致，所以他們就驚詫了。

再具體看這個例子。有100個人要出一間屋子，這間屋子有一道雙開門。打開左邊門板時，出來一部分人；打開右邊門板時，又出來一部分人。量子專家們換一種出門方式，就是兩扇門同時打開。按照數學機率，兩種方式都應出來100人。但是專家們一統計，發現輪流打開時只出來90人，同時打開時卻出來100人，這違反了數學機率。他們的腦袋就大了：相差10人到哪裡去了？最後一拍腦袋：“噢了，一定是因為這些人既在這裡又在那裡，不是定域的。所以點數時，要么重複點數了，要么根本就沒點上，因此吻合不上數學機率。”

這才是真正的“薛丁格的貓”。“薛丁格的貓”是說：按照量子機率計算的狀態機率，不等於按照數學機率計算的狀態機率，這個差異只能用不確定性、非定域性來解釋。

好理解“薛丁格的貓”了。你把貓放在有毒氣設定的盒子裡，在打開盒子之前你不知道貓的生死，這不是“薛丁格的貓”，這只是你家裡餵的貓。如果你搞了一千個這樣的盒子和貓，打開盒子後發現有40%的貓是死的，有50%的貓是活的，剩餘的10%不知道跑哪兒去了，這才是“薛丁格的貓”。這10%跑哪兒去了？你找不到吧？於是量子專家們說其實這10%的貓已經在90%的貓中了，只不過因為它們既在這裡又在那裡，你沒有點清爽而已——當然，上帝也是點不清爽的。所以上帝也只能擲骰子。

然而事實是如何呢？在前面雙開門這個例子中，事實是門板太窄。輪流打開門板時，有的人太胖，沒法從單扇門板中擠出來，又有的人太傻，不知道側身就可以從單扇門板中擠出來。結果有10人出不來。而當兩扇門板同時打開時，所有人都可以大搖大擺地出來了。自然這就導致了10人的差異。

在“薛丁格的貓”這個實驗中，也是如此。你打開蓋子用偏振片測量貓的死活狀態時，等價於用篩子來挑選水果一樣，只有個子小的水果能通過篩子，個子大的水果就被攔住了。姿勢不好的或太肥的貓（不管死活）過不去偏振片，只有姿勢好的或比較瘦的貓能過去。而當你同時打開兩個偏振方向來測量貓的死活狀態時，所有貓都能過去了。這兩種測量方式出來的機率當然是不等的。

所以量子機率與數學機率之間的差異，不過是因為量波的物理實在性已經改變了量子的數學機率分布而已。跟什麼非局域性、超距影響風馬牛不相及。

由於量子理論無視量子機率的物理實在性，把量子機率與分布既定下的數學機率混為一談，所以量子專家們把量子機率和量子粒子視為同一個量子自身的屬性。這就是波粒二象性。在觀測之前，量子被視為在整個量子機率範圍內同時彌散的波，在觀測之後，量子又完全體現出粒子性。從彌散波到粒子之間的差異僅僅是觀測與否。觀測是瞬時的，所以量子專家們得出結論說量子瞬時從波塌縮成粒子。

這種混淆，在經濟學金融學理論中非常常見，例如西方金融學理論中把風險中性機率與資產價格機率混為一談，他們完全搞不清楚所謂的風險中性機率根本就不是任何機率，而僅僅是歸一化的確定性比例而已，但資產價格機率卻不是確定性比例，而是實實在在的不確定性。而這些內容卻是現今高等教育金融學的標準教材，值得我們深思。

量子糾纏實驗

既然量子專家們認為“薛丁格的貓”體現了量子的非局域性，那就應該在相隔遙遠的兩個量子身上試試。於是就設計了量子糾纏實驗。

量子糾纏的定義簡單而又清晰：“若一個量子處於某量子態時，另一個量子不會處於任意狀態，則此兩量子處於糾纏態”。這本質上是經典機率論中的相關性之一。在經典機率中，相關的隨機量之間並不一定會有相互影響。

這裡又要糾正一些關於量子糾纏的偽科普。量子糾纏，並不是說“兩個糾纏量子分開後，我們測量其中一個量子的狀態，就能超距獲知另一個量子的狀態”。如果僅僅是這樣，經典機率論也可以做到。例如我們可以設計如下小實驗：

準備甲乙兩個黑箱。隨機往甲黑箱裡面扔一枚硬幣。甲黑箱裡面有一個攝像頭，計算機通過攝像頭檢測到硬幣正面朝上時，就在乙黑箱中放一枚正面朝下的硬幣；反之，則在乙黑箱中放一枚正面朝上的硬幣。然後把甲乙黑箱分開任意遙遠。

很顯然，此時我們並不知道兩個黑箱中硬幣究竟正面朝上還是朝下，也知道任意遙遠的兩個黑箱之間再無任何相互影響，但它們卻完全負相關。所以只要我們打開任意一個黑箱，就立刻能知道另一個黑箱中硬幣的狀態。這種知悉是瞬時的，沒有任何時間間隔的。因為我們知道兩個黑箱中的硬幣狀態正好相反。

所以“測量一個糾纏量子的狀態，立刻可以獲得任意遙遠另一個糾纏量子的狀態”，並非量子糾纏的真正面目。

真正的量子糾纏，仍然體現量子機率與機率分布既定下的數學機率差異。這就要談到大名鼎鼎的貝爾不等式。

貝爾把雙縫實驗進一步推廣，提出了貝爾不等式。

前已述及：通過雙縫的量子機率不等於輪流通過雙縫的量子機率之和。而在分布既定的數學機率中，彼此排斥的各狀態的數學機率之和應是可以直接相加的。因此量子機率與分布既定的數學機率不一致。

這就是貝爾不等式。

什麼？讀者朋友們張大了嘴巴：貝爾不等式這么簡單，為啥它搞出那么大的動靜呢？況且傳說中的貝爾不等式是不等式而不是等式啊。

真正的貝爾不等式構造了兩個各狀態均相反的糾纏量子，讓這兩個量子分離得很遙遠。然後用偏振來測量這兩個量子的各狀態的量子機率。最後發現這兩個量子的聯合機率分布之和不等於用分布既定的數學機率來計算的結果。不過貝爾不等式是先推理出基於分布既定的數學機率不等式，然後再計算量子機率，發現量子機率不滿足這個不等式。雖然其把問題搞得複雜無比，但顯然其根本要害沒變。道理很簡單：這跟“構造一個分布既定的數學機率等式，然後發現量子機率不滿足這個等式”是一樣的。核心不在於等式或不等式，核心在於兩個機率不一致。

由於貝爾等人混淆了量子機率和分布既定的數學機率，無法理解兩者的區別，所以就大為驚恐：兩個相隔遙遠的量子，如果彼此沒有相互影響，怎么可能不遵守數學機率而遵守量子機率呢？由此他們得出結論：貝爾不等式證明了量子之間具有超距影響。

真相同樣很簡單：兩個糾纏量子雖然相隔很遠，可是貝爾同樣是用偏振來測機率，得到的是量波被偏振改變下的測量結果。此測量結果導致兩個量子的聯合機率分布不再吻合無相互影響下的數學機率分布。貝爾等人以為量子機率受到了遙遠距離的量子影響，事實上是受到了貝爾自己測量方法的影響。

必須要記住：量子的糾纏，僅僅是經典機率相關性的一種，沒有任何特別之處。具有相關性並不代表就有相互影響，糾纏量子也不例外。糾纏量子之間也不一定會有相互影響，也決不會有“糾纏量子本來是一個整體”的可能。

如果糾纏量子之間真的有什麼超距影響，根本不需要貝爾不等式。量子專家們只要做一件事就可以了：

準備多對糾纏量子對，將每個量子對分為相隔一定距離的甲量子和乙量子，分兩步走。

1、先測量甲量子的A狀態，再測量乙量子的狀態，多測幾次計算出乙量子機率。

2、先測量甲量子的B狀態，再測量乙量子的狀態，多測幾次計算出乙量子機率。

比較前後兩步的乙量子機率。若前後兩次的乙量子機率不同，那就證明對甲量子的測量會超距影響乙量子，否則就沒有超距影響。

答案很清楚：這個實驗絕對不可能成功。因為這是真正的超距通信，不是魔術。魔術怎么可能做成真刀真槍的超距實驗？

量子專家們也公開承認不可能做成這個實驗，他們承認量子超距傳輸不能傳輸已知信息，因為已知信息的傳輸必須遵從光速不變法則。

量子專家們嘴上鼓吹超距影響，事實上構造的實驗事實卻是：當改變對甲量子的測量時，甲乙量子的聯合機率分布發生了變化。

他們以為這就可以證明乙量子受到了影響。但真相是：當他們改變偏振片來測量甲量子時，甲量子的量波被偏振片改變了。此時雖然乙量子不受影響，但甲乙量子的聯合機率分布仍然會發生變化。

量子專家們做量子糾纏的超距傳輸，一定要藉助魔術道具。就是必須要通過光速向信息接收方傳送包含了通信內容和傳送方量子狀態的聯合數據。

接收方收到聯合數據後，由於傳送方量子與接收方量子的狀態關係在糾纏量子分開時已確定（注意，這是糾纏量子分開時的初始關係，不是分開後的相互影響關係），所以可根據接收方量子的狀態數據還原出通信內容。

下面，我們仍然用經典方法來構造這個量子糾纏超距傳輸魔術：

我們仍然準備甲、乙兩個黑箱。隨機往甲黑箱裡面扔一枚硬幣。甲黑箱裡面有一個攝像頭，計算機通過攝像頭檢測到硬幣正面朝上時，設定甲硬幣數值為1，並在乙黑箱中放一枚正面朝下的硬幣；反之，則設定甲硬幣數值為0，並在乙黑箱中放一枚正面朝上的硬幣。然後把甲乙黑箱分開任意遙遠。

甲方要向乙方輸送的數據為a。

甲方將a加上甲貨幣數值，其和作為聯合數據b，通過光傳輸給乙方。乙方收到聯合數據b後，檢測乙黑箱中的貨幣。若乙貨幣正面朝上，設定乙貨幣數值為0，反之設定乙貨幣數值為1。然後用聯合數據b減去乙貨幣數值，即可得a。

看，我們完全用經典方法構造了量子超距傳輸的實驗，並且這個實驗的保密效果跟所謂量子糾纏的保密效果完全一樣，既不會增一分，也不會減一分。顯然，如果有破解者攔截到聯合數據b，由於破解者不知道甲乙硬幣的數值，所以破解者不可能知道a是什麼。

大家會疑問了：既然經典方法可以構造量子加密同樣效果的加密方法，為啥經典方法不用這種加密？

答案是：這種加密方法，只是不了解加密原理的外行們以為安全，其實根本不經一破。只要破解者同時截獲乙黑箱和聯合數據b就可以破了。因為乙黑箱也是從甲方送到乙方的，當然可以被攔截。這就是傳統加密中把密鑰分成幾份分別傳輸而已，都談不上是什麼加密方法。

量子加密既然與此經典加密原理完全一樣，自然具有同樣的命門：由於乙方量子同樣要從甲方發出，所以只要破解者同時攔截乙方量子和聯合數據，量子加密就破解了。

這就是量子糾纏超距傳輸的魔術秘密。你要說它一點加密效果沒有，那不對。這就是為啥量子通信線路還勉強能搞起來的原因。但要說它加密等級有多高，那就要打個大大的問號。要說它是利用了量子糾纏超距傳輸的神奇功能，那就是胡扯。

大貝爾實驗

2016年11月30日,量子魔術掀起了一個小高潮：全球9個研究機構（格里菲斯大學量子計算和通信技術中心、昆士蘭大學工程量子系統中心、康塞普西翁大學電機系（包括三個子節電林雪平大學電機系、塞爾維亞大學和羅馬大學物理系）、中國科技大學、光子科學研究所、量子光學和量子信息研究所、慕尼黑大學、尼斯大學凝聚態物理實驗室、蘇黎世聯邦理工學院量子器件實驗室）以及世界各地、各種年齡的至少30000名志願者參與的全球性量子物理實驗開始，號稱大貝爾實驗。中國科技大學潘建偉教授和張強教授是大貝爾實驗中國區的負責人。

大貝爾實驗是全球首次以人類隨機性為基礎的量子實驗。它的一個目的，是它所宣稱的：在糾纏量子的測量中，量子可能是有意識的。一個糾纏量子看到觀測者將要測量它的方式，就可以提前和另一個糾纏量子串通好，給出觀測者儼然有超距影響的誤導結果。而如果觀測者隨機選擇測量方法，糾纏量子就措手不及，沒有提前串通的機會。若隨機選擇測量方法仍然得到超距測量結果，那就說明超距影響的確存在。

量子專家們擔心：觀測者們選擇測量方法的隨機數是自然發生的，自然發生的隨機數也許千百萬年前就已經注定，未必是真正的隨機數，因此可能被量子預先計算出來。量子專家們想，那就讓人的自由意志來產生隨機數。人的思想啊可能是自由的，不受自然決定的。大量人隨機寫出數，一匯合，不就成真隨機數了嗎？諒它量子再神通廣大也措手不及。

如果此時貝爾實驗仍然出超距影響結果，那就證明量子糾纏的確是超距的。

這就是大貝爾實驗幹的事情。

讀者朋友們根據本文想想，幾萬人自由意志所產生“真隨機數”的大貝爾實驗結果會怎么樣？

肯定仍然有超距影響。

為啥？因為就算你換了千百種測量方法，可是有哪種不是使用偏振原理來測量量子的呢？用了這個原理，你的測量就會改變數波的機率分布，你所獲得的就是分布已變的量子機率，而非分布既定下的數學機率。這跟你用的隨機數是真還是假沒有半毛錢關係。
　　

量子延遲實驗

一個錯誤，往往會導致更大的錯誤。比較典型的就是要證明時間可以倒流的量子延遲實驗。

量子延遲實驗的步驟如下：

1 用一個半透鏡（稱為半透鏡A）替代雙縫。光子射到半透鏡，會有50%的幾率被半透鏡反射，50%的幾率穿透透鏡。由此形成兩個分離的光路。

2 用全反鏡將兩個光路引導為具有交叉點的垂直交叉光路。

3 讓一個一個的光子S離散地射向半透鏡。量子專家們說，讓一個一個的光子離散發射，就避免了光子之間相互干涉。

4 從哪個光路閃光，可以判斷每個光子走的是反射通路還是透射通路。

5 好戲來了。量子專家們在交叉點又放一塊45度傾斜擺放的半透鏡（稱為半透鏡B），使得從任一條光路過來的光子有50%的幾率被反射到另一條光路上，50%的幾率穿透此透鏡繼續原路徑。所以從任意一條光路過來的光子在交叉點後，都有幾率到兩條光路上。

6 然後，在交叉點後的兩個光路上分別放置螢幕R1和R2。當大量的光子打到螢幕上時，會出現干涉條紋。量子專家們說，由於光子之間不能相互干涉，所以一定是每個光子自己跟自己干涉的後果。而光子自己跟自己干涉，說明一個光子同時從兩個光路過來了。（注意：一個一個光子發射，也要發射很多光子才能形成所謂的自干涉條紋。單獨一個光子發射，是不會有干涉條紋出現的）

7 量子專家們更進一步。在光子經過半透鏡A後，即將到達交叉點時，以迅雷不及掩耳盜鈴之勢隨機決定是否放半透鏡B。量子專家們發現：只要不放半透鏡B，一個光子就只能從一條光路過來，不存在一個光子同時從兩條光路過來的可能；而只要放半透鏡B，就一定有干涉條紋，一個光子同時從兩個光路過來了。

天啊，時間在量子專家們手中終於倒流了。光子走哪條光路、是否同時走兩條光路，應該在經過半透鏡A之後就決定了。而量子專家們在光子經過半透鏡A之後即將到達交叉點前改變測量方法，竟然讓光子倒退回經過半透鏡A之前的時間，來重新決定是否同時走兩條光路。這就是時間機器。

這就是大名鼎鼎的量子延遲實驗。

讀者朋友們閱讀了本文前面關於量波和量子的內容，也應該可以判斷是怎么回事了吧？

真相很簡單：

波動的是量波，粒子是光子。量波時刻都同時在兩條光路上，光子任何時候都只能通過一條光路。

量子專家們在交叉點放置半透鏡B之前，雖然兩條光路都充斥了量波，可是量子專家們看不到量波，量子專家們能看到的只能是光子。而光子是粒子，所以自然只能看到一個光子從一條光路而來。

量子專家們在交叉點放置半透鏡B之後，兩條光路上的量波在半透鏡B之後彼此匯合了，交叉點之後的量波干涉出現了，交叉點之後量子干涉的機率出現了，光子按照量子機率在螢幕上分布，於是干涉條紋出現了。此時一個光子當然仍然只能從一條光路過來，並且一定是從光子經過半透鏡A時選擇的原有光路過來，壓根就不可能有什麼時間倒流去重新選擇要同時從兩條光路過來的事。

所以無論量子專家們以多快的速度、多么真的隨機數來變換測量方法，都是瞎子點燈白費蠟。人家同時通過光路的是量波，而不是量子。你非把兩個不同的東西扯成一個東西，可不是要神經分裂嘛。

量子擦除實驗

量子延遲實驗的確神奇，但還不夠神奇。更神奇的是量子擦除實驗。量子擦除實驗是說：

1 在A、B雙縫上分別放置兩個1/4波片。1/4波片有個性質：光子振動方向與玻片光軸方向平行或垂直時，經過波片後光子振動方向不變。光子振動方向與玻片光軸方向斜交時，經過波片後會變成振動方向隨時間變化的圓偏振。若斜交45度產生右旋圓偏振，則斜交-45度即為左旋圓偏振；反之亦然。所以只要兩個波片光軸垂直，則會有如下現象：

若某光子通過縫A後會改為圓偏振，則其若通過縫B後會改為相反方向的圓偏振。

若某光子通過縫A後振動方向不變，則其若通過縫B後振動方向亦不變。

2 任何光子通過此雙縫，在螢幕上不會有干涉條紋。量子專家們解釋是因為雙縫上放置波片的做法對光子通過哪個縫作了標記，光子很聰明，看到量子專家們這樣標記後就從波搖身一變而為粒子，沒有干涉條紋了。

真相是：方向相反的圓偏振量波之間是不會產生干涉的。

3 量子專家們搞很多糾纏光子對，每個糾纏光子對分為甲乙兩個光子。甲光子射向雙縫。此時螢幕上顯然仍不會有干涉條紋。

4 高潮來了！！！量子專家們讓眾多乙光子射向一個偏振片，當偏振片調到合適的角度時，甲光子所在螢幕上的干涉條紋出現了。量子專家們解釋是：調節乙光子的偏振片角度使得穿過縫A和縫B之後的甲光子偏振方向相同時，甲光子的路徑標記被消除了，螢幕上再無法區別甲光子是從哪個縫通過的，所以干涉條紋出現了。所謂量子擦除，系指擦除量子上的路徑標誌後就會出現干涉。

人們驚呆了：這分明就是上帝本人出來了。1、無論乙光子多么遙遠，對乙光子的測量方法改變，會導致甲光子所在螢幕上的圖像變化（讀者朋友們是不是立刻想到量子超距通信）；2、只要可能被人們檢測出來自哪個通路，光子就會從波搖身一變為粒子；而只要不能被人們檢測出來自哪個通路，光子就會從粒子搖身一變為波。這個光子就是神。微觀中那么多天文地理無所不知九流三教無所不曉神通廣大的量子神靈們組合在一起卻成為這么愚蠢的人類，真是人類的罪過。3、甲光子都已經穿過了縫，人們再去改變對遙遠的乙光子的測量方式，居然能改變甲光子是穿過單縫還是穿過雙縫的歷史，這又是一個時間倒流的量子延遲選擇實驗。

這就是大名鼎鼎的量子擦除實驗。

這個量子擦除實驗會徹底讓讀懂了本文前面部分的讀者朋友們也暈菜。為啥？本文前面在“量子糾纏與貝爾不等式”部分信誓旦旦地說：

“1、先測量甲量子的A狀態，再測量乙量子的狀態，多測幾次計算出乙量子機率。2、先測量甲量子的B狀態，再測量乙量子的狀態，多測幾次計算出乙量子機率。3、比較前後兩步的乙量子機率。若前後兩次的乙量子機率不同，那就證明對甲量子的測量會超距影響乙量子，否則就沒有超距影響。答案很清楚：這個實驗絕對不可能成功。因為這是真正的超距通信，不是魔術。魔術怎么可能做成真刀真槍的超距實驗？”

然而在這個量子擦除實驗中，量子專家們不但通過改變對乙量子的測量方式來影響甲量子的機率，還直接就改變了甲量子在螢幕上的顯示條紋。哈哈哈哈，這下輪到量子專家們狂笑了。

咋回事？

這次的真相就更加暗黑了：量子專家們直接就撒謊了。

真相是：在量子擦除實驗中，如果乙光子和甲光子之間只有糾纏關係，則無論量子專家們如何改變對乙光子的測量方式，甲光子螢幕上是不可能有任何變化的。如果有變化，那就麻煩了，意味著已知信息的傳輸可以超光速了。

那量子專家們為啥說甲光子螢幕出現干涉條紋了呢？他們再次玩了一個魔術：

前已述及：部分甲光子經過1/4波片後偏振方向不變，剩餘部分甲光子經過1/4波片後變為方向彼此相反的圓偏振。偏振方向不變的光子可以在螢幕上形成干涉條紋，但變為圓偏振的光子相互混雜而淹沒了干涉條紋。所以螢幕最初看不到條紋。

本文前已述及：糾纏量子之間沒有相互影響，但卻彼此相關。所以螢幕上偏振方向不變的甲光子必然對應著彼此無影響但卻相關的糾纏乙光子。

量子專家們調節偏振片的角度，讓偏振方向不變的甲光子所對應的乙光子可以通過偏振片。這樣，每當有乙光子通過偏振片時，量子專家們就記錄打在螢幕上的糾纏甲光子。若乙光子沒有通過偏振片，量子專家們就不記錄對應的甲光子。於是，甲光子螢幕上的干涉條紋就出現了。

讀者朋友們恍然大悟了吧？

甲光子螢幕上之所以出現干涉條紋，那是因為量子專家們直接動手把螢幕中無法形成干涉條紋的甲光子剔除了，只留下可以形成干涉條紋的甲光子。而這個動手的標準，就是看相應的乙光子是否通過偏振片。

如果量子專家們允許所有甲光子自由自在地打在螢幕上而不手動剔除，那螢幕上就絕對不會有任何干涉條紋出現，任憑量子專家們怎么調節乙光子的偏振片也無濟於事。

大家可以看上面的圖形。乙光子射向Dp探測器，甲光子射向Ds探測器。Dp探測器和Ds探測器共同連線到甲光子顯示屏。為啥要共同連線到甲光子顯示屏？就是量子專家們要根據乙光子是否通過偏振片來決定甲光子是否在螢幕上顯示。如果我們把檢測乙光子的Dp探測器與甲光子螢幕斷開，量子專家們就要哭了，無論他們如何測量乙光子，螢幕的顯示都不會變。

所以說量子擦除實驗中，“改變乙光子的測量方式會讓甲光子螢幕產生或消除干涉條紋”，又是一個謊言。這個謊言的暗黑性，足以讓任何不了解此實驗詳細步驟的任何人不具有分析能力。

按照量子專家們這種“超距”改變甲光子螢幕顯示的做法，我們完全可以做得比量子專家們更炫：我們可以用本文前述的兩個硬幣，通過改變任意遙遠距離的乙硬幣的測量方式，來使得甲硬幣螢幕上打出一頭豬。

量子科技

量子科技，不是真的一文不名。相反，量子科技具有極大的潛力。但它的潛力不在超距傳輸，不在量子意識這些神秘內容。它的潛力在量波的迭加上。由於波具有迭加性，所以多個波可以同時占據一個空間位置，對一個空間位置的操作也可能同時影響多個波。這對於計算機的存儲和並行計算來說極其重要。這個原理並不神秘，我們亦可以在傳統物理基礎上構造機械波的存儲和並行計算，只不過機械波的空間占位大、能量耗散亦大，最多可做量子計算的原理模型，難以達到量子計算的大數據和高速率要求。

中國關於量子科技，花了太大資金和精力在量子神秘性的東西上，對於真正能給中國科技帶來革命性變革的量子計算卻基本規避。即使有些做量子計算的工作者，也大都著眼於量子超距傳輸、量子瞬時塌縮等事實上與量子計算無關的噱頭上。老老實實地著眼於量子迭加這種雖樸實、但卻為量子計算根本性問題的，為數極少。而在美國這樣的已開發國家，雖然時不時也有量子通信的沉渣泛起，但其恐怕更多是一種戰略欺騙。美國在量子科技上的主要投入毫無疑問是量子計算，只有中國才把量子通信當作主業。如此下去，中國可能會被騙局誤導而點錯量子科技的科技樹。

量波理論