第两百四十章 量子通讯

    “今天将会是mit历史上及其荣耀的一天，我们非常荣幸的邀请到了来自于普林斯顿大学的交换生，世界著名的数学家、化学家和物理学家的君信先生来到mit。我们很难想像一个十八岁的少年是如何取得如此崇高的地位的，但是我们相信这个世界是有奇迹的。而今天我们这里的主角，就是一位奇迹的缔造者，也必将在这个舞台上再次的缔造一个伟大的奇迹。”作为这次的报告会的邀请者的奎伦教授，同时也是这次会议的主持人，在听了君信在报告会开始之前的谈论后，对君信的言论可是充满了信心。

    “让我们有请君信！”

    一阵热烈的掌声响起，在掌声之中，君信从容不迫的走上了舞台中央。

    “感谢mit能够给予我这个机会，感谢奎伦教授的邀请，另外还要感谢我们美丽漂亮而又迷人的曼丹妮小姐，是她为我提供了在mit的全部服务，谢谢！”

    “关于我今天所要演讲的主题，我需要向大家做一个说明。”等到掌声散去后，君信郑重的说道，“本来的报告主题是四维庞家莱猜想的相关证明和研究。不过在开始前的一个小时的时间里面，经过我和奎伦教授的商议，最后决定将主题做一下改变，可能对在座的部分同学会造成一定的困扰，对此，我先在这里给大家说句抱歉。”

    “好了，我们现在进入正题。”

    “我想问在坐的诸位一个问题，一个曾经在物理学界引起过巨大轰动的问题，上帝掷骰子吗？”君信平静的说道，“我就随机提问了，请座位号为十排二十一号的那位先生或者女士回答一下你对这个问题的看法和答案，可否？”

    君信的话音刚落下，一个面容娇好的女子站了起来回答道：“您号，亲爱的先生，我是数学系的研究生玛丽，关于物理学上的量子力学我并不是十分的清楚，不过我知道的是，这个问题貌似是大科学家爱因斯坦和玻尔长期争论的一个课题，爱因斯坦认为上帝是不掷骰子的，而玻尔则认为上帝是掷骰子的。我看过一个实验验证的报道，貌似是1964年提出并已经得到解决的贝尔实验证明了爱因斯坦的观点是错误的，所以上帝的确是掷骰子的。”

    “还有人有不同的见解吗？”君信笑着示意她坐下去后，继续问道。

    “您好，先生！”一个男生也站了起来说道，“量子力学的很多规则都具有与正常的思维相反的观点或者出发点，其中关于上帝是否掷骰子的说法，主要是源于一种量子的超越时空的传递，暂且称之为传递吧，而爱因斯坦在1905年的时候，提出了光是物理学界的一个基本常数，不可能存在超光速的物质或者粒子。”

    君信点了点头，没有继续提问下去，而是正式的开始了今天的报告：“很好，大家都说的很好。这就是我今天要开始的主题，关于上帝掷骰子的问题，而引出的关于量子通讯这个概念。”

    “原定的计划讲解的是四维庞家莱猜想，我们的报告还是要从这个猜想说起。”

    “我在证明了四维庞家莱猜想之后，在继续研究它的基础上，尝试着去运用各种不同的方法来解决三维的庞家莱猜想的时候，无意中通过其中的一个思路，写出了如下的方程。”说着，君信在自己的投影仪上面，放上了自己手写的被放大的方程。

    “……对我有所了解的朋友可能知道我今年曾经在《物理评论快报》上发表过几篇关于超弦理论的文章，这是关于数学物理学方面的内容，所以我本人对物理学算是有一定的研究的，这个方程出现的时候，我立刻就认识到了，这是1935年引发了玻尔和爱因斯坦争论的关于量子纠缠态理论之争的量子力学方程。”

    “那么，什么是量子纠缠态呢？对此我通过戴森教授和威腾教授的帮助，终于在普林斯顿图书馆中的各种期刊和手写的论文稿件中发现了一系列的论文，根据这些论文，我整理了一下相关的思路和研究发展的脉络。”

    “1967年，在哥伦比亚大学，爱因斯坦挑战量子力学的任务由一位年轻人承接下来了。当时，约翰·克劳泽正在寻找天文物理学博士论文的课题。在读了一篇鲜为人知、由爱尔兰物理学家约翰·贝尔所写的论文后，克劳泽认为自己找到了验证谁对谁错的实验方法。在这篇论文中，贝尔已经发现如何验证纠缠态的粒子究竟是用鬼魅般的作用来沟通，抑或是根本就没有什么鬼魅，粒子的状态就像是成双的手套那样早就已经决定了的。贝尔甚至巧用数学运算，证明了如果这鬼魅般的作用不成立，那么量子力学就正如爱因斯坦所想的那样，是错的。贝尔是个理论物理学家，他的论文表明只要你能够建造出一种仪器，能够大量制造并比较纠缠态的粒子，这个问题就可以被解决。”

    “按照贝尔在论文中的想象，克劳泽设计出了能够平息这场争论的仪器。克劳泽的仪器可以测量数以千计的纠缠粒子，然后比较它们的自旋状态，但随着结果逐渐揭晓，克劳泽感到惊讶并为此不悦。克劳泽反复重复了自己的实验。不久后法国物理学家阿兰·阿斯佩进行了更明确的测试，得到了更加确定的结果，消除了一切疑问。

    克劳泽与阿斯佩的结果相当惊人，他们证明了量子力学的方程是正确的，纠缠是真实的，粒子可以跨越空间连接——对其一进行测量，确实可以瞬间影响到它远方的同伴，仿佛跨越了空间限制。爱因斯坦生前认为不可能的“鬼魅般的超距作用”，确实存在。”

    “这是一件非常有趣的事情，量子纠缠的特点，证明了或许真的存在着超距作用，而这种超距作用的存在，同时也说明了，量子通讯技术，是切实可行的一种通讯技术手段。”