說說一個驚天騙局是怎樣形成的（新版）

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愛因斯坦認為，量子力學對物理實在的描述不完備，因而該理論含有鬼魅隔空作用的意味。關於他與玻爾的爭論，郭光燦院士說：“這場爭論的本質在於：真實世界是遵從愛因斯坦的局域實在論，還是[遵從]玻爾的非局域性理論。”事實是，玻爾雖然堅持量子力學的完備性，但從未表示過相信有鬼魅隔空作用，也從未有過什麼非局域性理論。有意思的是，現時世上居然傳播着一條某些物理學家編造的特大、特時髦的謊言：當測量一個粒子時，另一個與之關聯的粒子會瞬時改變狀態，無論它們相距多麼遙遠。這種隔空影響稱非定域關聯，常稱非定域性。誰知竟不斷有圓謊實驗——量子隱形傳輸——震驚世界。被跟進的勢頭曾一度高漲，不過近年明顯減弱，並漸趨孤立。量子隱形傳輸理論的基礎是這個非定域性，好在最著名的大學牛津、劍橋，哈佛、耶魯，對量子隱形傳輸都無動於衷，美國《科學》雜誌也不青睞量子隱形傳輸的文章。雖然宣揚這個非定域性的文獻汗牛充棟，相關的通俗作品也不計其數，但否定或懷疑隔空影響的專家和作品也不勝枚舉。著名量子物理學家格里菲斯在他的書《一致的量子理論》中寫道：“非定域的影響源於邏輯錯誤，當後者被糾正，那些非定域性鬼東西消失。”科學屈從邏輯！與麥克斯韋齊名的赫維賽德有一句著名的遺言：“邏輯萬古不朽，堅忍不屈。”還有，一個好兆頭是，開始在教科書中出現反非定域性的聲音。諾獎得主溫伯格的新書《量子力學講義》（2013年首版）中寫道：“量子力學中糾纏的存在自然產生一個問題，在糾纏體系的一個部分上的測量是否可用於將消息發送到另一部分上，而不受有限光速設定的限制。不，不能被利用。”
 
然而意味深長的是，師徒一對，維也納大學的澤林格組和中科大的潘建偉組還在大搞量子隱形傳輸。青籃相競，於2012年八月九月在《自然》雜誌上先後刊出文章“百公里自由空間通道上的量子隱形傳輸與糾纏分發”（下稱文1）和“143公里上用主動前饋的量子隱形傳輸”（下稱文2）。文1受到好評：“為基於衛星的量子通信、遠距離的量子力學基礎檢驗鋪平了道路”，“來自於潘建偉小組的另一個英雄的實驗工作”，“有望成為遠距離量子通信的里程碑”。文2主持人澤林格稱：“我們的實驗表明，量子技術如今是如何地成熟，在實際應用中如何地有用。”他們給人的印象是，量子隱形傳輸技術已經成熟，下一步該是準備建覆蓋全球的量子通信網絡了。潘建偉透露，我國計劃在2016年發射一顆量子科學實驗衛星。澤林格得知這個情況後，專程來了兩次，希望能參與這項工作。與此相關，潘建偉團隊的成果入選2012年度“中國科學十大進展”，他個人獲2012年度國際量子通信獎，還有做過同類工作的陳宇翱獲歐洲物理學會2013年度菲涅爾獎。“湯森路透”組織發布的2012年度諾貝爾物理獎預測中，首列了貝內特，布拉薩德和沃特斯，因他們開創性地提出了一種量子傳輸協議，稱該協議已經通過實驗驗證。這種傳輸很神奇，貝內特把它比作伏都教的通靈術。文1和文2似乎都是該協議的實施範例和驗證。

對文1，《物理世界》網上有人評論：“我們渴望宇宙的奇蹟，但像這樣的文章讓我們失望。...我發誓可以用6個字母的單字voodoo（通靈術）解釋量子隱形傳輸。”日內瓦大學的尼古拉斯·吉辛是歐洲搞量子信息第二大團隊的領軍人，隔空鬼魅作用的鐵杆支持者和最瘋狂的鼓吹者，不知怎麼滴，這回倒認為，潘建偉組在青海湖上的隔空傳輸有點欺騙，是一樁隱性詐騙。他說：“這隱性詐騙在於，同一個紫外激光器似乎在同時產生糾纏光子和隔空傳送的光子，這不會發生在一個實際的系統中。還有一個關於隔空傳送在什麼時候實際發生的問題。當貝爾態測量——觸發隔空傳送過程——被愛麗絲做的時候，駛向鮑勃的光子還幾乎沒有離開多遠。充其量幾米。因此，所稱隔空傳送97公里是有點過分了。”難道潘建偉對貝內特等人的隔空傳輸理論，連起碼的閱讀能力都沒有嗎？吉辛相信他有這個能力，因此那97公里是欺騙。細查，量子力學並沒有告訴我們有量子隱形傳輸的可能性，文1連隱性詐騙都不是。專門研究量子力學基礎的中科大教授沈惠川稱潘建偉懂量子力學“了了”。還有，該校一位專長光學和物理學史的資深教授認為潘搞的量子隔空傳輸是荒謬的。北京有一位在思考貝爾態測量問題的教授說，在這個問題上，覺得潘不誠實。福州學者梅曉春說：“量子隱形態傳輸”的確具有很大的欺騙性，文章寫的不明不白，實驗結果不明不白。許多專門搞量子力學的人都看不懂，更不要說其他不是量子力學專業的。連他們自己課題組的人都弄不懂，我曾在學術會議上問過他們研究組的人，也問其他單位搞這個東西的人，都是一問三不知。” 對此，曾有研究者說：“想要給大家都講明白實在是一件痛苦的事。” 對於潘建偉和澤林格密鑼緊鼓合謀把隱形傳輸上“神州”的事，有人氣憤地說：“聯合起來騙中國的錢？”“咱中國錢多、人傻，洋鬼子快來啊。”至今只有十分精通量子隱形傳輸理論的同行尼古拉斯·吉辛指出他們有故意欺騙行為。不論主觀動機如何，大搞巫術科技，總是禍國殃民。

國內網上對隔空傳送此類胡作非為有過猛烈的痛斥：“這也敢拿出來，你真以為人都傻了嗎？”“假的，不可能”，“偽科學”，“忽悠，接着忽悠”，“劉謙的魔術”，“中國又開始出新的氣功大師了”，“見鬼了吧”，“愚人節嗎？”。他們像一群嚷嚷皇帝沒有穿衣服的孩子，恐怕科學史上沒有一篇論文有過如此的遭遇。據說：諾貝爾物理獎得主克特勒非常反感這種不觸及真正物理問題的所謂時髦工作，說澤林格不懂物理，最會的就是用分束器把一束光分成兩束[做貝爾態測量和製備多光子糾纏態]，又挺會搞錢，招了一大批學生給他幹活。另一位得主康奈爾也表示類似的看法，絕對不支持他的學生用BEC[玻色-愛因斯坦凝聚]做量子信息。關於文2，量子光學大師、諾獎得主格魯伯說：“起初，我試圖謹慎地跟蹤其發展，但開始就連在幻想什麼和究竟領悟了什麼都難以區分，更不用說對於居然已經實現的什麼了。”據知，美國國防部早就否定量子隱形傳輸項目。政府在新一輪科技規劃中對光量子信息項目不再支持，並從國家標準和技術研究所的量子計算組撤回資金，洛斯阿拉莫斯國家實驗所也失去對量子加密研究的資助。顯然的原因是花了大錢，實事一項無成，很可能在懷疑那是一個大騙局。

對於隱形傳輸，以往有記者去過這種工作的實驗室，想看看光子到底是如何隱形傳輸的，好像很失望，除了看到在符合計數器上得到的一些曲線之外，沒有別的。那麼要問，不用符合計數器，遠離的雙方能否獨立觀察光子的態的隱形傳輸？當然最好是不用，但是1997年以來的歷次實驗表明，離開符合計數器就什麼戲也沒有了，它們像是魔術師的必備道具。看來，文1和文2的作者們不免有按願望分析數據和做出想要結論的嫌疑。一般實驗結果本身就是提供證據，很少需要做其它驗證，而量子隱形傳輸實驗常常還需要做某種驗證，否則缺少說服力。這種傳輸多般用貝爾型不等式（CHSH不等式）的違反來驗證。文1在5月發布的預印本中，未報道這種驗證，在8月的論文中補充說：“CHSH不等式的違反經無定域性漏洞觀察。”後面將指出CHSH不等式本身沒有科學意義。做科學實驗要準備失敗，甚至是必由之路，但一再編造不反映事實真相的成果就有問題了，演示量子隱形傳輸的實驗似乎屬於這種情況。

再細看實驗路線，量子隱形傳輸理論要求貝爾態測量作為其實現的關鍵步驟。這種測量需要一個被傳輸的態與糾纏態相乘的乘法器，還需要一個貝爾態分析器。在文1和文2中，他們用半透半反鏡做乘法操作，用一些偏振分束器、光子探測器和符合計數器的聯合做貝爾態分析。但是，對半透半反鏡的物質結構及它與光的相互作用機制我們是非常清楚的，它是線性光學器件，顧名思義它不能用來做非線性的乘法操作，而所用的貝爾態分析也是糊弄。其乘法操作的目的是產生糾纏交換，他們是依靠非物理的（子虛烏有的）波函數坍縮產生想要的糾纏交換，如一本量子信息物理教材中講的：“儘管兩個光子之間（以及分束器中）並不存在可以令光子極化狀態發生改變的相互作用，但“全同性原理的交換作用＋符合測量坍縮”還是使兩個光子極化狀態發生了改變——糾纏起來。”我們知道，由兩個體系的態通過線性光學器件混合成的態原則上是可以分解成各子體系的態，即不可能有這種糾纏交換發生。還有，文1中報道測得光子態隔空傳輸的平均保真度為0.804，文2報道其平均保真度為0.863，後面要論述，光子的態根本無隔空傳輸的可能性，哪來的保真度，這種所謂的保真度是接收方在光束上按願望分析實驗資料得出到的結果。對貝爾態測量和隱形傳輸，澤林格（2000年）杜撰傳輸一個大活人來說事：“對輔助物和[要發送的]這個人進行聯合[貝爾態]測量把他們變成一個隨機的量子態，以及產生了大量隨機的（但有意義的）資料——每個基元態2比特。因鬼魅隔空作用，這一測量也瞬間改變了遙遠對應物的量子態[變成了那個被發送的人]。”常聽說，隔空傳輸的科學幻想於1997年終於實現，那是一個彌天大謊。隔空傳輸是幻想，但不是屬於科學幻想，是巫術。如果量子巫術獲諾貝爾物理獎，那我們可有好戲看了：“鬼科學看好降價的諾貝爾獎鬼”（此話見於路透網）。

就數學表述的完美性和成效而言，量子力學好到無與倫比，但就物理思想而論，這個理論竟爛到不明物理實在，詮釋無奇不有，紛爭不已。費曼認為“無人懂量子力學”，不懂例如指不知道一個粒子到底是如何同時通過雙縫發生干涉的。還有，不知道一對全同粒子到底是如何發生糾纏的。拉比在玻爾誕辰百周年紀念大會上講：“我覺得，我們還未得要領，下一代人，他們一旦找到那個要領，就會拍拍腦袋說，他們過去怎麼會想不到的呢？”量子干涉的玻爾互補原理解釋和海森伯的不確定性原理解釋導致他們否定微觀粒子的實在性，而量子糾纏的愛因斯坦的隔空作用解釋導致他本人不虔誠相信量子力學。他因堅持定域實在論而被人稱為老頑固。的確，用貝爾型潛變量——粒子的位置、動量、自旋等——肯定無望建立起量子理論，這好像不僅說明實在論荒謬，而且說明量子力學意味着分離的物體間存在隔空作用，因此一個極端尖銳的問題擺在物理學家和哲學家的面前。隨着進入信息時代，因渴求新的信息理論和技術，反對愛因斯坦的定域實在論思想達到了高峰。特別是，出現了根據非定域關聯的量子隱形傳輸理論和其“實驗實現”。愛因斯坦不相信存在像傳心術那樣的鬼魅隔空作用，薛定諤稱之為巫術。科學地看，絕不可能有無需載體、無需時間、無論多遠、無任何東西能夠阻擋的信息傳輸通道。量子力學哪裡告訴我們傳遞信息可以不用物理載體？脫離載體的信息傳遞是不可思議的。事實表明，即使不懂量子力學，只要不失科學精神，照樣能取得輝煌成就。然而，如果不懂裝懂，基於對量子力學的錯誤認識編造虛假實驗事實，那就要引起警惕了。

幾乎沒有人會相信神出鬼沒、超距感應的事情，這類玩意兒只見於幻想小說或電影，像《西遊記》、《星艦奇航記》。驚人的是，1997年以來，在雜誌上發表的有關論文中及相關的通俗讀物中，都聲稱這樣的事已經真的實現，以致期望帶來一場新的技術革命。以量子隱形傳輸為基礎的量子信息技術是一場革命還是一個騙局？下面我們來看這個“革命”或“騙局”是怎樣形成的。

(1)波函數坍縮假設的謬誤

波函數坍縮假設是1927年海森伯提出來的。坍縮是指，一個體系的某個觀察量在被觀測時，體系的波函數即刻坍縮到該觀察量的本徵態。如果觀察量是粒子的位置，則坍縮到一個點狀波包，認為它代表一個實在粒子。愛因斯坦不接受這個假設，認為不能想象一個無限擴展的平面波會在探測屏上瞬間坍縮成一個很小的波包。薛定諤杜撰一個貓思想實驗用來暴露和嘲笑波函數坍縮假設的荒謬性，因這個假設意味着人眼的最後一瞥決定貓的死活。海森伯後來（在1960年）明白表示波函數坍縮不是實在的物理過程，是一種數學過程。這裡存在着波函數是實體還是實體的某個方面的問題，或者，實體原本不存在，而是為觀測所創造。如果實體原本存在，則不可能發生如此般的坍縮。在劍橋的一次會議上，90位物理學家有一次非正式投票，只有8位宣稱它們的見解與波函數坍縮有關。加之因波函數坍縮無任何可信的實驗證據，有人稱之聲名狼藉。我們總是相信，測量到的一定是測量前存在的，至多加上測量所引起的某種變化。科學解釋因果關係，所有科學分支都服從因果律，而波函數坍縮假設違反因果律，因此許多人歡迎不含波函數坍縮的量子力學詮釋，這類詮釋有，玻姆的潛變量詮釋，多世界詮釋，一致性歷史詮釋和系綜詮釋等。澤林格等認為符合計數測量引起的波函數坍縮——“後選擇”，能使前置的半透半反鏡成為量子糾纏器，這是他們製備多光子糾纏態的唯一辦法，因為靠晶體的非線性連產生三光子糾纏態也還希望渺茫。非物理過程怎麼能產生物理過程量子糾纏呢？不論量子糾纏的真相如何，僅憑這個情況看，用半透半反鏡結合符合計數測量製備多光子糾纏態是魔術，所稱的各種應用都是畫餅充飢。澤林格認為：“最基本的思想是，信息是量子力學的中心概念。所以，量子力學並不是關於實在的，而是關於信息的，關於知識的。”“信息在做判斷時是量子化的，所以世界就表現為量子化的。”用這種唯信息論解釋波函數坍縮也無意義。

為了協調量子的波動性和粒子性的衝突，乃至解決量子力學的詮釋問題和測量問題，我們不得不去猜想潛在的實體和潛在的變量。可以想象，潛波作為變量天生與薛定諤的波動力學相容。已經發現，用潛波等權疊加的初包能描述一個微觀粒子，以及用它的含峰片（實體）與不含峰片（准實體）的聯合能解釋一切量子干涉現象，這證明波函數坍縮是臆想，是多餘的假設，也說明以表觀坍縮代替名副其實坍縮的退相乾綱領沒有意義。關於退相干，阿德勒（S. L. Adler）在文章“退相干為什麼解決不了測量問題”中稱：“我不相信，詳細的理論計算或近期的實驗結果表明退相干已經解決了與量子測量理論相關的困難。”衛貝（N. Wiebe）和巴冷廷 （L. E. Ballentine）說：“我們的結論是，對解釋宏觀物理經典行為的出現，退相干不是必需的”。霍蘭德（P. R. Holland）指出：“試圖純用波函數和密度矩陣說明量子體系的經典行為未抓住這個要點：態的經典概念，即每一瞬間的粒子位置，在邏輯上是有別於態的量子概念，前者不作為特殊情形包含在後者之中。書籍中忽視了這一點。它意味着僅根據波函數的處理，從量子力學不能獲得在觀念上和數學上一致的經典力學導出。”波函數坍縮假設是量子隱形傳輸理論的要素之一，在文1中稱瞬間投影。

(2)貝爾不等式理論的謬誤

亨利·斯塔普稱貝爾不等式理論是“最深刻的科學發現”。貝爾不等式的建立有三個假設：1.量子力學是正確的，2.愛因斯坦的實在論或（和）定域性成立，3.觀察量是潛變量（如坐標、動量、自旋角動量等）的統計平均。第3條因想當然而常被省略，這條是關鍵，不等式的推導完全按這一條的思路完成。量子力學公認是正確的，沒有問題，而又默認“觀察量是潛變量的統計平均”，因此，貝爾型不等式的實驗檢驗違反，就被認為無疑證明了實在論和定域性至少有一個不成立。這個結論的合理性似乎無可懷疑，近半個世紀以來在物理學界和哲學界獲得廣泛的認同。然而我們很清楚，微觀粒子的行為與經典質點的行為大不相同，“觀察量是潛變量的統計平均”這個假設未擺脫經典質點行為的意味，這至少說明這個假設是值得懷疑的，因而貝爾不等式的合理性值得懷疑。常聽說阿斯佩克特等的實驗證明了非定域性，這個說法也有問題。現在，我們在這裡列出一部分量子物理專家對貝爾不等式的批評：
(1)洛察克（G. Lochak）：“依我之見，貝爾不等式的實驗違反無關於所謂的“非定域性”或“非分離性”。這違反只不過表明量子幾率不是經典幾率！”
(2)德拜銳（W. De Baere）等：“首先，必須認為量子數學體系本身是完全定域的，意即在一個地方的測量結果統計不依賴於遠處另外的同時作用。並且，在所有現時有趣的量子場論中，對類空間隔(x-y的平方)，觀察量的對易子 [A(x),B(y)]等於零，這保證定域性。”
(3)佩雷斯（A. Peres）等：“貝爾定理並不意味着量子力學本身存在任何非定域性。特別是，相對論量子場論明顯是定域的。簡單而顯然的事實是，信息必須被量子化或不量子化的物質攜帶。因此量子測量不允許任何信息傳送快於實驗中發射的粒子格林函數中出現的特徵速度。”
(4)阿德尼爾（G. Adenier）：“雖然證明貝爾不等式違反的實驗愈來愈準確和無漏洞，必須強調，不管如何地準確和接近理想，它們能證明的不外乎量子力學的有效性，而不是那定理的有效性。”
(5)貝尼（G. Bene）：“然而，我們堅持認為這樣的結論[分離體系能夠互相影響]在物理上不能被接受。定域性原理（或愛因斯坦分離性）在所有物理學分支中，甚至在量子物理中，包括最深奧的量子場論，我們已經用得很好。頗難相信它只在測量情形中失效。畢竟，測量只是兩個物理體系間的作用，其一是原子組成的宏觀測量器件，對它的結構和作用我們從量子力學有相當好的了解。無留給神秘非定域影響的餘地。”
(6)阿卡笛（L. Accardi）等：“我們證明定域條件與貝爾不等式不相關。我們檢查認為貝爾不等式的實際起源是經典（柯爾莫戈洛夫）幾率理論可應用於量子力學的假設。”
(7)散托斯（E. Santos）：“實際上至今被實驗上違反的所有不等式都不是單獨從實在論和定域性條件推導出的真正貝爾不等式，而是要求輔助假設推導出的不等式。頗為顯然，這種不等式的違反不能駁倒整個定域潛變量理論家族，而只是有限的家族，即滿足輔助條件的那一些。”“依我之見，錯誤信仰[定域潛變量理論已在實驗上被駁倒]影響的擴大是二十世紀物理史上最大的忽悠（delusions）之一。”
(8)格里菲思（R. B. Griffiths）：“非定域的影響源於邏輯錯誤，當後者被糾正，那些非定域性鬼東西消失。”
(9)溫伯格（S. Weinberg）：“量子力學中糾纏的存在自然產生一個問題，在糾纏體系的一個部分上的測量是否可用於將消息發送到另一部分上，而不受有限光速設置的限制。不，不能被利用。”
批評貝爾不等式者遠不止這些。文1和文2的作者好像對這些批評不聞不問。

非定域性觀點已成時尚，量子物理專家都在談論非定域性，多數稱貝爾不等式理論和阿斯佩克特等的實驗已證明量子非定域性的存在。殊不知這是以訛傳訛。實情是這樣的，阿斯佩克特等把貝爾型不等式（CHSH不等式）用在光子上，對一種特定的實驗安排，由不等式預言的結果為小於等於2。另一方面，對同樣的安排，量子力學預言結果為嚴格等於2乘根號2（=2.828）。他們的實驗結果為2.697(誤差0.015)，與量子力學的預言相符，而比CHSH不等式的預言結果大得多。他們於是做出結論：愛因斯坦的定域實在論思想是錯誤的，非定域性（鬼魅隔空作用）確實存在。至此，我們可以有一個簡單的想法，既然實驗結果符合量子力學，而又有充分理由相信量子力學本身是正確的，那麼從這實驗結果，可以直接了當斷定貝爾的理論是錯誤的。一個物理不等式扯上哲學的定域實在論是節外生枝。值得注意的是，阿斯佩克特在2007年《自然》上發表的文章“量子力學：是定域的，還是非定域的”中承認，否定定域性不是他們的實驗的邏輯結論，不過他還是“傾向”認為量子力學是非定域的，宣告愛因斯坦的定域實在論思想的喪鐘已敲響。好一個“傾向”！ 理不直，氣還壯。馮諾依曼在他1932年的書中給出了潛變量不可能性的首個“證明”，並聲稱：“應當指出，我們無需進一步去研究“潛參數”的機制，因為我們現在知道量子力學確立的結果從未能藉助它推導出來。”貝爾反對他的證明說：“然而馮諾依曼的證明，如果真的去抓住它，會在你手中瓦解！一無所有，不但搞錯了，而且很愚蠢！”鑑於已經發現以潛波為變量的量子理論能重複量子力學的一切預言，現在我們是否能用同樣的話去批評貝爾的定域潛變量不可能性的證明？阿斯佩克特號召借非定域性這種神秘力量掀起“第二次量子革命”，不幸，至今實事一無所成。貝爾的理論被捧成教條和否定愛因斯坦的定域實在論思想實為科學史上最愚蠢之舉。

(3)對量子糾纏認識的謬誤

量子糾纏被認為是物理學中的最大奧秘。量子糾纏態在數學上定義為：“如果一個粒子複合體系的量子態無法分解為各子體系量子態之張量積，這個態稱為糾纏態。”量子糾纏在物理上通常理解和描述為隔空瞬時影響，認為它的存在已被貝爾型不等式的檢驗所證明。最早發現量子糾纏的是狄拉克（1926年），不是愛因斯坦（1935年）。量子糾纏是確實存在的現象，最好的糾纏態例子是氦原子中的單態2sS_0和三重態2sS_1。氦中的兩個電子（1和2）有四個狀態（(A1),A(2),B(1),B(2)），它們形成兩個軌道糾纏態（A(1)B(2)+A(2)B(1),A(1)B(2)-A(2)B(1)），態交換引起的附加能量稱交換能。近年已經能用激光把氦原子中的兩個2s電子的交換能測得非常精確，而且與精確的理論計算結果很好符合。無論在這理論還是實驗中都無隔空影響的意味。在氘分子中有類似的情形，當兩個氘核遠離時，保持着曾作用時留下的糾纏印記，而無隔空影響可言。對量子糾纏找不到可類比的事實，只有一些能表達邏輯關係的隱喻。元朝管道升寫給夫君的詞——你儂我儂，忒煞多情。情多處，熱似火。把一塊泥，捻一個你，塑一個我。將咱們兩個一齊打破。用水調和。再捏一個你，再塑一個我。我泥中有你，你泥中有我。與你生同一個衾，死同一個槨。——可以隱喻量子糾纏中的交換真相。還可以打個比方，兩位幹部擔任了四個職務：東鄉的書記兼了西鄉的鄉長，西鄉的書記兼了東鄉的鄉長，那末，東鄉的書記感冒，西鄉的鄉長不免要咳嗽了，無論兩個鄉相距多遠。這個情況可以隱喻量子糾纏中二者聯動的真相，聯動完全發生在同時同地。事實上，已經發現不僅用初包的含峰片（實體）與不含峰片（准實體）的聯合能解釋一切量子干涉現象，還進而發現，兩個初包的不含峰片的交換並融合能解釋一切量子糾纏現象，因此，無需再擔心量子糾纏中有幽靈作怪，也不用再擔心量子力學與相對論衝突。把量子糾纏理解為隔空瞬時影響已造就那條科學謊言：“當測量一個粒子時，另一個與之關聯的粒子會瞬時改變狀態，無論它們相距多麼遙遠。”對量子糾纏的此種理解已導致一系列錯誤，以量子隱形傳輸理論最為荒唐。誰知竟不斷有圓謊實驗震驚世界，而且越來越瘋狂，文1和文2即是典型。對這種子虛烏有的隔空瞬時影響（非定域性），著名瑞士物理學家尼古拉·吉辛誇口：“未來的科學史家將把我們的時代描繪為非定域性偉大發現的新紀元。”

(4)量子不可克隆定理的謬誤

1982年沃特斯和祖瑞克發表了題為“單量子不能被克隆”的論文，他們證明這種克隆與量子力學的疊加原理不一致。既然單量子無法被克隆，所以量子密碼原則上可以提供不可竊聽、不可破譯的保密通信系統。然而我們知道，激光器的類型何其多，因為光是容易被放大，即光子容易被克隆。光學專家都很清楚，激光器發射出處於一種或一些特定模式的光子，但是媒質的光放大作用，原則上無模式限制，只受能級匹配等物理條件影響。沃特斯和祖瑞克說：“因為沒有預先的知識，我們不可能選擇正好合適的拷貝體來做這件事。”其實，無需去特意選擇，只要條件準備充分，可讓其自動選擇。做過氣體激光器的（包括筆者）都知道，在氣體媒質中，光子的增益不依賴偏振方向，故只要準備充分條件，對任意方向偏振的光子原則上都能克隆。再說，量子力學是線性理論，然而實際量子過程（像製備或測量過程）都不是線性的，即不能原則上從量子態的線性推論某個非線性過程一定不可能發生。他們做出的結論——除水平和垂直偏振的之外，對任意偏振的單光子的克隆是不可能的——也是自相矛盾的，因為，例如對各向同性的光放大媒質，從旋轉對稱性考慮，如果能克隆水平偏振的光子，那麼偏振旋轉任意角度的光子照樣能克隆，反之，如果任意態不能克隆，轉到水平方向也不例外。祖瑞克強調只是“未知的”量子態克隆被禁止，因為對已知的量子態，能夠簡單地一模一樣製備（拷貝）。然而，能否克隆取決於客觀法則，它不依賴於我們對被克隆態的未知還是已知，一般科學家都不能容忍主觀意識左右物理規律。因此，未知量子態不可克隆定理出自對量子態疊加原理的誤解和誤用，是一個偽定理。這種克隆並不違背量子力學的基本原理，事實上連羊都可以被克隆，因而由這偽定理做出的結論“量子加密能保證萬無一失”是一句假大空話。在量子密碼派與現代密碼派的博弈中，這句話是前者對付後者的利劍。這個偽定理還有更嚴重的後果，沒有它就不會有量子隱形傳輸理論。

(5)量子隱形傳輸理論的謬誤

1993年貝內特等6人發表一篇論文，題目為“經過經典的和EPR的雙重通道隱形傳輸一個未知量子態”。他們根據糾纏量子的所謂非定域關聯、波函數的坍縮假設和未知量子態的不可克隆定理提出了量子隱形傳輸理論，即集上述系列謬誤之大成。打個比喻，北京要派孫悟空（比作一個光子）立刻去深圳任動物園園長，巧遇特大颱風和洪水，一切交通中斷。幸好兩地都有隔空傳物專家以及有雙胞胎猴子（比作一對糾纏光子）可以幫助解決問題。這對猴子，一隻在北京，另一隻在深圳，都持有同胞的全息像（比作與對方交換的部分）。現在北京的隔空傳物專家按程序首先要做的是，把悟空-猴子聯合體按特定方式拆分，用數學語言，即把描述悟空的態矢量與這對猴子的糾纏態張量的“張量乘積”投影到描述四隻八卦爐的各個態張量上。四隻爐子是四對雙胞胎猴子的化身，代表悟空與猴子的四種不同基本糾纏方式，專干對悟空進行脫胎換骨的勾當。貝內特等人的理論表明，在2號爐上的投影正好是同胞的全息像，而在1號上的變了，右側各器官都扭轉了180度，在4號上左右反了，而在3號上的，不僅左右反了，右側各器官還都扭轉了180度。這時深圳的猴子當園長要等悟空在北京被銷毀，因為克隆是“被禁止”的。按理論，他進哪一隻爐子（坍縮到那個態張量上）是隨機的，幾率各占四分之一。這回悟空如果隨機闖進的是2號爐，專家篤信，他包含的全部信息剛好原樣轉移到深圳那隻猴子身上。一當用手機告知是2號，深圳猴子就被“核實”是地道的孫悟空了。如果不是2號，也很簡單，只要按告知的爐號，依照相應的“線性變換”做一下外科修復就行。聽起來像煞有介事，然而悟空竊喜，專家們把俺的信息就地替換深圳猴子全息像中的信息，當作信息在量子信道上的遠距離隔空傳送了。量子態的隱形傳輸理論在數學上是嚴格的，無可挑剔，但是，我們要嚴防被數學形式所迷惑，重要的是看數學所表達的物理實質。不難發現，這個理論在物理上混淆了虛實、顛倒了遠近，純屬數學遊戲。科學史上沒有一個理論比這更荒唐。量子物理學家可能都知道，要用量子態編碼隱形傳輸“您好”這樣一個簡單信息也無望成功，那不是因為“您好”不是一個“未知”的信息，而是根本不存在隱形傳輸的可能性。事實上，憑藉量子隱形傳輸至今實事一項無成，不是因為技術上的困難，而是原則上無可能性。隱形傳輸信息無異於傳心術，這個理論已導致科學與巫術的聯姻，不折不扣屬於偽科學。一般而言，巫術科學起自愚蠢，恐怕很有可能因利益誘惑走向欺詐。

(6)一個驚天騙局形成

一般而言，理論探討中發生謬誤是科學發展必由之路，是寶貴的經歷。而基礎研究的實驗不僅是為了證明理論的預言，更重要的意義是去糾正理論中的錯誤。不過，實驗工作者多般熱心於前者，期望獲得正面結論，在特重功利的當代，更是如此。1997年澤林格的研究組在《自然》雜誌上發表一篇論文“實驗的量子隱形傳輸”，被認為是里程碑式的成就。實現隱形傳輸無疑是破天荒的，如果是真的話。此後，出現了一種說法：“量子隱形傳態可用於大容量、原則上不可破譯（萬無一失）的保密通信，也是量子計算的基礎。”這個魅力無限的夢想前景吸引了不少量子世界的拓荒者和投資者。大容量通信，量子加密和量子計算的各種“突破性成果”隨之接踵而來。更耐人尋味的是，澤林格預言：“也許一千年後真的能夠隔空傳送一隻咖啡杯。”潘建偉說：“為什麼我們不可以大膽一些，不可以想象：由各種各樣分子組成的人，也可以在瞬間，帶着他所有的記憶，帶着他的品質，帶着他的痛苦和歡樂，甚至包括感冒，傳輸到遙遠的地方？”諾貝爾物理獎得主約瑟夫森2001年在一篇短文中寫道：“量子理論與信息和計算理論現在已被富有成效地結合起來。這些發展可以導致對像傳心術等過程的解釋，傳心術是不列顛的研究前沿領域，這些過程在傳統科學中還是不能理解的。” 最樂觀的是，2006年美國《福布斯》雜誌曾對20年後新職業預測中有隔空傳物專家一項，寫道：“想象走到街區盡頭的隔空傳物站，拆毀身體，接着就在上班處出現。汽車不會有了，汽車修理工不需要了，加油站服務員不需要了，基於隔空傳物器的全新經濟可能發展起來。”我們已經看到一副科學與巫術聯姻的景象，包括最近震撼世界的文1和文2，一個驚天騙局已經形成，它不僅愚弄了無數的外行人，還迷倒了無數的內行人。

現在根據以上的討論，對文1和文2以及以往的同類論文要給予負面的評論，意見是，此類工作依據的理論、實驗路線和做出的結論都是錯誤的，宣稱隱形傳輸技術已經成熟和為建覆蓋全球的量子通信網絡奠定基礎，是一個彌天大謊。荒唐的量子隱形傳輸理論及其巫術性實驗演示危害極大，至少有四：
(1)浪費國家的物質和人力資源。已經浪費巨大，還有擴大之勢，阻止這種浪費是當務之急。建議對我國863計劃中、973計劃中以及十二五規劃中有關量子隱形傳輸的項目和課題重新進行審議，該停的就停。特別是，不要投入幾億甚至幾十億元去搞量子隱形傳輸通信工程（包括上飛船），那絕對是禍國殃民的事。辦這類蠢事可能比腐敗的危害更大。
(2)在學校里誤人子弟，在社會上誤導公眾。量子隱形傳輸理論及其實驗演示已見於教科書和許多通俗讀物，貽害不淺。呼籲教科書的作者和科普作家嚴肅、謹慎從事，不要把太不可靠的知識灌輸給學生和公眾。
(3)危害科學和文化。科學與巫術聯姻會把科學發展引向歧途，乃至侵害我們的思想和文化。事實上已把量子信息科技的發展引向錯誤方向，也已有被邪教利用的情況，其危害不可小覷。
(4)騙局影響的擴大要靠炒作和忽悠，其竭力的炒作和天花亂墜的忽悠不僅污染學術環境，還敗壞了學術風氣。

看來，現在是揭穿這個驚天騙局的時候了！望受其影響者，及早走出迷途，加入反“巫術科學”的行列。

（王國文，北京大學物理學院，2013年5月1日）

【附錄1】中科院量子科技先導專項取得階段性重要突破
我科學家實現百公里量級自由空間量子隱形傳態與糾纏分發
 
最近，聯合研究團隊在青海湖首次實現了基於四光子糾纏的97公里的自由空間量子態隱形傳輸，並首次實現了百公里的雙向糾纏分發和Bell不等式檢驗[Nature 488, 185 (2012)]。該實驗證明，無論是從高損耗的地面指向衛星的上行通道鏈路，或是從衛星指向兩個地面站的雙通道下行鏈路，實現量子態隱形傳輸和量子糾纏分發都是可行的，這為基於衛星的廣域量子通信和大尺度的量子力學基礎原理檢驗的實現奠定了堅實的基礎。

中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室潘建偉院士及其同事彭承志、陳宇翱等，與中科院上海技術物理研究所王建宇、光電技術研究所黃永梅等組成的聯合研究團隊，在國際上首次成功實現了百公里量級的自由空間量子隱形傳態和糾纏分發，通過地基實驗堅實地證明了實現基於衛星的全球量子通信網絡的可行性，該研究成果於8月9日以封面標題的形式發表在國際權威學術期刊《自然》雜誌上。
 
在任意距離間傳輸未知量子態是實現遠距離量子通信和分布式量子網絡必不可少的環節，它可以通過遠距離量子態隱形傳輸和糾纏分發來實現。目前，量子態隱形傳輸和糾纏分發已經在中等距離的光纖得到了實現，但是巨大的光子損耗和消相干效應使得要在光纖中實現更遠距離的量子傳輸必須引入量子中繼器，而量子中繼器的實用化在實驗上還是一個很大的挑戰。自由空間信道由於損耗小，比光纖通信更具可行性，結合衛星的幫助，將有可能在全球尺度上實現超遠距離的量子通信和量子力學基礎檢驗。
 
2005年，潘建偉小組在國際上首次實現了距離大於垂直大氣層等效厚度的自由空間雙向糾纏分發。此後，在中科院知識創新工程重大項目“遠距離量子通信實驗研究”、“空間尺度量子實驗關鍵技術與驗證”和中科院量子戰略性先導科技專項的持續支持下，潘建偉小組對自由空間量子實驗關鍵技術進行了大量的研究。2010年，該小組在國際上首次實現了16公里自由空間量子態隱形傳輸。從2010年開始，中科院聯合研究團隊在青海湖地區建立實驗基地，開展驗證星地自由空間量子通信可行性的地基實驗研究，從多個方面進行攻關，旨在突破基於衛星平台自由空間量子通信的關鍵技術瓶頸。
 
經過近十年的艱苦努力，在中科院、科技部、基金委等的大力支持下，潘建偉小組為實現大尺度量子信息處理發展了若干關鍵量子技術。該小組發展的超高亮度量子糾纏源技術自2004年開始一直處於國際領先水平，目前的亮度比十年前提高了500倍。該小組還發展了一套高精度的時間同步技術，在百公里量級時間同步精度達到1納秒。與此同時，中科院聯合研究團隊發展了一套高頻率、高精度的瞄準、捕獲和跟蹤技術和裝置，確保了百公里量子信道的衰減穩定在一個可以進行實驗的範圍內，這是世界上首次將高頻率高精度的跟瞄技術應用到量子通信的實驗中，該技術可以用來跟蹤移動目標，將來可以直接利用到衛星的跟瞄上。
 
利用所發展的若干核心量子技術，今年潘建偉小組在大尺度量子信息處理方面取得了系列重要進展：在基於超高亮度糾纏源技術的基礎上，他們在國際上首次實現了八光子糾纏，論文發表在《自然》雜誌的子刊《自然·光子學》上 [Nature Photonics 6, 225 (2012)]，歐美多家知名科技媒體，包括歐洲物理學會、美國麻省理工學院技術評論、美國物理學家組織、大眾科學、英國ZDNet網站等分別對其進行了專題報道。隨後，他們利用八光子糾纏，在國際上首次實驗實現了拓撲量子糾錯，取得了可擴展容錯性量子計算領域的重大突破，論文發表在《自然》雜誌上[Nature 482, 489 (2012)]，《自然》雜誌的幾位審稿人給予了熱情洋溢的高度評價，稱之為“非常重要的原理性實驗，一個艱苦卓絕的英雄主義的量子光學實驗”，“實驗的完成是完美而極具挑戰性的”，“對拓撲糾錯這一當前量子信息處理最引人注目的範例中關鍵一環的實驗驗證”。為此，《自然》專門邀請著名量子光學專家James Franson教授在“新聞視角”欄目撰文對這個工作進行了介紹。隨後，工作受到了歐洲物理學會的《物理世界》等許多科學媒體的關注。同時，潘建偉小組還在量子中繼器的實用化研究上取得了突破，他們成功實現了長壽命、高讀出效率的量子存儲，該成果為目前國際上量子存儲綜合性能指標最好的實驗結果，朝着最終實現實用化的量子中繼器邁進了重要一步，論文發表在《自然》雜誌的子刊《自然·物理》上 [Nature Physics 8, 517 (2012)]。
 
在上述系統技術的長期發展和積累的基礎上，中科院聯合研究團隊2011年10月在青海湖首次成功地實現了百公里量級的自由空間量子隱形傳態和雙向糾纏分發，該實驗研究成果發表在8月9日出版的《自然》雜誌上[Nature 488, 185 (2012)]。該實驗證明，無論是從高損耗的地面指向衛星的上行通道鏈路，或是從衛星指向兩個地面站的雙通道下行鏈路，實現量子態隱形傳輸和量子糾纏分發都是可行的，這為基於衛星的廣域量子通信和大尺度的量子力學基礎原理檢驗的實現奠定了堅實的基礎。
 
該研究部分成果的預印本於今年5月在美國學術網站arXiv.org公開後，立即引起了學術界的廣泛關注。歐洲物理學會新聞網站以“物理學家宣布新的量子態隱形傳輸記錄”為題進行了特別報道。美國《科學新聞》雜誌更以“量子隱形傳輸的巨大飛躍”為題進行了專題報道，文中寫道“研究進展使得基於衛星覆蓋全球的、實用化的遠距離量子通信網絡更為接近現實”，“為基於衛星的量子通信、遠距離的量子力學基本檢驗鋪平了道路”。英國《新科學家》雜誌以“隱形傳輸記錄觸發全球保密量子網絡”為題進行了報導。《自然》雜誌幾位審稿人對該成果給予了高度評價，稱之為“來自於潘建偉小組的另一個英雄的實驗工作”，“有望成為遠距離量子通信的里程碑”。《自然》雜誌還在該論文發表前向各大科學新聞媒體發布了題為“通向全球化量子網絡”的新聞稿，並同時在《自然》雜誌的當期封面上發布“量子隱形傳態跨越了百公里鴻溝”的封面標題。

（微尺度物質科學國家實驗室、科技處）