博文
名著《纠缠的世界：量子信息与量子计算机的魅力》
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Entangled World：
The Fascination of Quantum Information and Computation
Jürgen Audretsch (Editor)
纠缠的世界：
量子信息与量子计算机的魅力
编者：[德]尤尔根*奥璀兹
英译：[德]鲁道夫*欧利希
汉译：郑 中
（封面设计：译者）
评 论
“每章的作者都是相应领域的专家，他们对思想给出权威的解释。”
---《当代》杂志，2010年1月
“这本专家论文选，广泛涉及有关量子主题，谋篇布局得当…推荐！”
---《选粹》杂志，2006年6月
简 介
在量子世界中，粒子可表现为波动行为，因此看似同时处于两个位置。这当然与我们关于经典粒子的日常经验相抵触。那么对此如何理解呢？在经典世界与量子力学的过渡领域中发生了什么呢？现在，本书以一种容易理解的方式，回答了这些令人兴奋的问题，并指出这两大世界之间的联系，它对我们不久未来的日常生活将产生具体的实际影响，如提高和改变传统的信息处理方式。通过量子密码术的帮助，就可传达窃听证据。采用量子计算机，我们将可在很短时间内解决高度复杂的问题。
3.2 爱因斯坦试图避免测不准关系与波尔的辩论（1927–1930）
前 言
量子论首先公开发表了一种基本思想，直到今天仍极其著名。在 1900年12月14日柏林，马克斯*普朗克在一篇关于黑体辐射的论文中，将一个神秘的概念“能量元”或“能量量子”引入物理学中。在这篇论文中，他假设能量E与光的频率ν成正比，这由一个新的普适常数联系起来，所谓的“普朗克常数”（Planck’s constant；在德语中叫“Wirkungsquantum”，意思是“作用量子”（action quantum））。这意味着h：
然后阿尔伯特*爱因斯坦在1905年的狭义相对论中创立了质能方程：
这两者被视为二十世纪物理学的标志，二者之间的联系已建立。之后，E = mc2作为一种符号被作成广告和彩色明信片，而普朗克方程从没有如此流行。这本来是令人惊讶的，因为量子论可能比狭义相对论，对我们关于物理实在的本质的观念提出了一种更深远的挑战。实际上，量子物理观念和概念，就在该过程中发展起来的，与日常物理少有相似性，非经典的滑雪者图说明了这两个方程的流行程度差异的原因。
哪条路？非经典滑雪者。
（绘画者：A.-M.Herckes）
无疑普遍认为是在1900年是量子论诞生之年，然而是在1925至1927年间，W.海森堡、E.薛定谔、P. A. M.狄拉克、W.泡利和J.纽曼成功地明确叙述，并以一种有说服力的方式阐释了该理论。
在四分之三个世纪之后今天，量子物理学自身通过技术，已立足于我们的日常生活中，但不当作普通物理接受。其原因在于，我们很少意识到我们包围在量子物理应用技术中多大的范围内，因为事实上我们锁闭了“黑箱”中的量子物理，无需知道内部如何运行，我们就可操作和处理。我们能计数灯座中的荧光管，并按下光按钮，让电流从原子能发电站流出。荧光管内或原子能发电站内将发生什么了？我们（在绝大多数情况下）不知道。由于我们的作用，我们停留于日常的经典物理的范围内。这里，我们非常熟悉现象，我们认为我们理解它。量子物理---现代技术的基础，从激光到微晶片---但它大部分仍保持一种未知状态，奇异现象和显然佯谬的事件，不时得到报道。而对量子世界的有趣现象和惊奇的理论观念，不难获得一些洞察。本书目标在于对此给出某些启发。
但是，量子物理发源于好久以前，仍未得到详细地调查、探讨和全面阐释？该问题留给我们一个著名的物理史轶闻。当年轻的马克斯*普朗克问来自慕尼黑的物理学家冯*约利（von Jolly）“研究物理是否有意义”时，他再次告诫：物理学中的基本问题已被探究了，至多修补四处的缝隙。我们已知道马克斯*普朗克并未搭理这种劝告。同样，在量子物理视野中，那种长期占统治地位的想法---基本原理已完全阐明，物理学研究前缘将长期在别的领域---是错误的。最主要因为可理解如何隔离并控制单个量子客体，如原子、离子、分子甚至光子，关于量子论的古老的想象实验在实验上已变得可行，并已导致全新的洞察。古老的基本问题仍长期保持着---比如关于测量过程物理---终于获得实验研究和技术开发，所产生的深远影响，难以预料。
现在有一个气氛活跃而欢快的大气圈科学系，几乎每个星期进行关于量子物理主题的报道，如下科学主题充斥大量日报上：量子计算机，量子信息过程，量子通信，量子密码，量子猫等等。这些“量子文章”在自然哲学论文中采用通俗描述，其中一种论点可叙述为“量子物理向我们指出：不管如何，一切彼此联系，因此…”。所有这些报道一般有一个关键的量子物理概念作为思考中心：纠缠。量子物理已变成一种“纠缠的世界”。本书打算洞察这种世界。其篇幅根据2000至2001年冬季学期在康斯坦茨大学[1]所作的关于“有交互关系的量子系统的物理学与哲学”的演讲。
类似前面章节[2]，本书中报道的作者已积极参与其中的研究。量子物理计算机领域的最新结果，也向技术应用方式提出挑战，特别是在最近十年。除此之外，影响到关于实在的中心哲学问题。介于某些主题之间的那些专题已被主动接受，为了更好理解，增加了相应的参考文献。
不乏采用明晰的定义和术语，也需把问题和结果适当地公式化，以便理解量子世界。这并不意味着读者在阅读本书之前，就应学习了物理学。令人惊讶地，一个关于量子论基本结构的良好思想，仅需一点预备数学知识就可理解了。当试图理解那些争论前缘，仍需要基本概念，如矢量和标量积；否则，继续思考将纠缠于无谓的矛盾和虚假问题中。量子论的思想和概念对我们是不熟悉的，因为量子论不可描述，而且不能解释为与我们直接相关的日常物理现象，而经典物理可做到。量子论迫使我们放弃通常的思考方式。也因此，它对于我们具有巨大的吸引力。
纠缠的许多特征的主题，现在逐渐进入中学二年级快班课程和大学初级课程中。对此，本书可能是有用的。本书是为研究者、自然科学家、工程师、哲学家而准备的，尤其是为学生和教师以及感兴趣的“外行”。除此之外，通过激发对量子纠缠世界的实在性的反思，有益于在物理学与哲学之间进行学科对话。
2001年秋于康斯坦茨
尤尔根*奥璀兹
[1] 本书的英文编辑者专门增加了第九章。
[2] Audretsch和Mainzer(1990/1996)。
《纠缠的世界》章节预览：http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=289142&do=blog&id=492677
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