信息?是的!信息在这里意味着什么?这个概念难以准确定义,但大家从直觉上都知道它到底是怎么一回事:在信息学上,信息就是对能够被按照0和1二进制数进行编码的事件的认知要素。乍一看来,它与量子力学好像没什么关系。不过,在20世纪80年代中期,物理学家们发现,量子法则使人们可以用一种全新的方式处理信息。量子法则实现了两个物体之间的长程关联,这实际上可以被看成一种新的联系渠道,使得人们能够实现信息在两地之间的遥距传输、保障机密信息的安全或同时进行大规模的并行计算。在这些美好前景的吸引下,理论学家和实验学家们便创立了一套新的语言,开拓了物理学的一片充满了活力的新领域——“量子信息学”。 然而惊喜并不止这些。从20世纪80年代末开始,出现了这样一种思考:既然我们可以用量子力学来处理信息,那么可不可以反过来,用信息去理解量子力学呢?可不可以不把量子信息学当作量子力学理论的一种运用,而将其视为这一理论的基础呢?这正是科学家们在康斯坦茨大学会议上争论的核心问题:量子力学所揭示的到底是物体本身还是我们所知的关于物体的信息?也许“希尔伯特空间态矢量”所表现的并非光子、分子或石头这些物体本身,而是我们所拥有的关于这些物体的信息。如果确实如此,那不啻于对物理学理论的一个彻底颠覆! 粗看之下,这一观点似乎没什么特别,甚至还有些落后:显然,我们只能通过我们贫乏可怜的感知能力获得的信息去了解这个世界:从德谟克利特到康德,哲学家们早就告诉过我们,有一块看不到扯不破的纱幕将我们和现实世界隔开。但如果进一步参考尼尔斯·玻尔、埃尔温·薛定谔以及沃尔夫冈·泡利等现代物理学奠基者的思想,我们就会发现这一观点极其适合诠释量子力学。这是因为,信息具有与物质完全不同的属性:与鹅卵石相反,信息没有空间和时间的位置,因而我们可以任意的复制它、分享它、总结它、删除它。那些离奇的量子现象,我们一直以为它们是物质的属性;但如果我们从信息的角度对这些现象逐一加以重新考察,就会发现它们再正常不过了。 比如,为什么一个系统能同时存在于好几种状态之中?很简单,这是因为我们已知的信息尚不足以准确的告诉我们它到底处于何种状态。为什么对该系统进行测量,就能使其一下子缩减为单一态?这是因为这种测量使我们获得了新的信息,加深了对该系统的认识。为什么两个系统之间可以发生超时空的关联?这是因为这两个系统之间存在着共同点,我们从一个系统获得的信息可以立刻让我们了解另一个系统。
量子世界里为什么会有偶然的存在?这是因为我们缺乏必要的信息,无法对一些问题作出回答,所以不得不将其划归偶然的范畴。为什么能量不是连续的而是量子化的?这是因为它和信息本身的量子化是对称的,量子化的信息缩减为一些二进制的答案:是或否、0或1。简而言之,正如奥地利物理学家安东·柴林格在几年前曾解释过的那样:“ (发布者: 欢迎投稿,网站:无量光佛教网,讨论请进入:佛教论坛) |