2014年10月26日 星期日

量子通訊---天人感應的科學基礎


第二屆「中華文化與天人合一」國際研討會2015.01.09

量子通訊---天人感應的科學基礎

楊憲東[1]
國立成功大學航空太空學系
摘要
    天人通訊不是天對人通訊,也非人對天通訊,而是天與人共享資訊。目前人間的通訊科技是以電磁波為載體,用來傳送影像、聲音或資料檔案。電磁波以光速傳遞,一秒鐘可繞地球7圈半,幾乎可在瞬間連通地球上的任意二個地方。但若以電磁波做為星際之間或是次元之間的通訊,卻是極漫長的等待。星際間的距離以光年(光一年所行進的距離)為基本單位,距離太陽系最近的恆星是4.3光年外的半人馬星座alpha星,該星與地球的通訊,問與答之間需要4.3年的等待時間。而那些距離地球數百萬光年之遙的星球,其與地球的通訊則需數百萬年的等待。由於空間上的隔閡,電磁波的傳遞需要時間,即時通訊(無時間差通訊)絕對不可能發生。縱使在地球上相鄰二地之間的通訊,也非即時,而是存在著極短的時間差(光在二地之間旅行所需要的時間)。如此看來,人與人之間、人與天之間的瞬間感應現象若是存在,必不是透過電磁波通訊來完成。電磁波通訊已是過時的20世紀通訊技術,新世紀的通訊技術:量子通訊,已經證實了基本粒子之間確實具有瞬間通訊的能力。量子通訊有別於電磁波通訊,它不需要媒介在兩地之間傳輸。所以與其說是資訊在粒子之間瞬間傳遞,不如說是二個粒子共享資訊。量子通訊有一個基本前提:粒子必須處於相同的量子態。研究顯示二個粒子或多個粒子一旦進入相同的量子態(quantum state),它們即被某種相關性所連結,此種連結稱為量子糾纏(quantum entanglement);不管距離多遠,量子態內的資訊永遠相通共享。量子資訊是整體存在於量子態之中,不需要傳遞,只需要分享。量子通訊技術提供了天人通訊與天人感應現象紮實的學理基礎,解釋了天人通訊所必備的條件:天與人之間必須處於相同的量子狀態:『天人合一態』或稱『天人親合態』。一旦進入天人合一的狀態,天人資訊即可全面性、整體性的分享,且浩瀚宇宙瞬間連通,不須任何傳輸介面。製備『量子糾纏態』是量子通訊的關鍵技術;同樣的道理,製備『天人合一態』是天人通訊的關鍵技術。『量子糾纏態』即易受到環境的干擾,一絲微的外擾即造成『解糾纏』,失去量子通訊的功能。『天人合一態』何嘗不是極易受到環境的干擾,而任何心性的修持與靜坐的功夫,無非不是幫助吾人建構一個不受環境干擾,安穩長存的『天人合一態』。
關鍵字:天人通訊,天人合一,量子通訊,量子糾纏,全息




Scientific Essentials of Man-Heaven Communication
Ciann-Dong Yang[2]
Abstract
Man-Heaven communication is not the mutual communication between man and Heaven but is the information sharing between them. The current communication technology employs electromagnetic wave as a carrier to transport images, voices and data files. The electromagnetic wave travels at the speed of light, which can surround the Earth 7.5 times per second and connect two arbitrary locations on the Earth almost simultaneously. However, if the electromagnetic wave is used in interstellar communication, there will be an endless delay. Even for the closet star system Rigil Kentaurus, it takes 4.3 years for the electromagnetic wave to reach there. Electromagnetic transportation is so time-consuming that instant remote connection is absolutely impossible. Even communications on the Earth are not instantaneous; it is actually delayed for the time required by the light to travel between two locations. It is evident that if instant remote communication between man and Heaven is possible, it is by no means accomplished by electromagnetic waves.
The electromagnetic communication appears to be out-of-date in the 21st century and the new technology of quantum communication shows that instant remote communication between elementary particles does occur. Different from the electromagnetic communication, quantum communication does not need any medium to carry the information. Therefore, instead of saying that quantum information is transported instantaneously between two particles, a more accurate statement is that the information is shared by the two particles. Numerous experiments have verified that when two particles are in a quantum entangled state, they are connected instantaneously regardless of the remote distance between them. Quantum information spreads all over the quantum state and is shared, instead of being transported, among all the particles in the state. Quantum communication provides a solid theoretical foundation for the existence of man-Heaven communication with the prerequisite that man and Heaven have to be in a state of man-Heaven union. Once in such a state, man-Heaven information is shared globally and is connected instantaneously all over the universe without any transportation of medium.
   The preparation of the state of quantum entanglement is the essential of quantum communication, while the preparation of the state of man-Heaven union is the fundamental of man-Heaven communication. Just like that the state of quantum entanglement is vulnerable to environmental disturbances and easy to lose its holographic feature, the state of man-Heaven union is vulnerable to mental disturbances. All the cultivation of mentality and the endeavors of meditation aim to establish an ever-existing steady state of man-Heaven union.
Keywords: Man-Heaven Communication, Man-Heaven Union, Quantum Communication, Quantum Entanglement, Holography

1.   天人通訊的特徵---信息共有共享

    自古以來,『天人合一』的思想並非一成不變,在不同時期,它有著不同的時代意義。天的意義從道德的天,世俗化成可感應的天,再落實到大自然的天。歷代對『天』的定義雖略有不同,但天人合一的基本思想卻是不變的,這個不變的中心思想認為人與天有著統一的本源、屬性、結構和規律。老子稱此統一的本源為『道』。天與人有著相同的屬性與結構,意謂天與人是『同構』(Isomorphism) 的關係[3],而非『隸屬』的關係。此即朱熹所說的『天即人,人即天』的道理。用白話來說就是『人在宇宙中,宇宙在人中。』在天人合一的思想架構下,既然人即是天,天即是人,天與人已是合為一體,那麼天與人之間還需要通訊嗎?傳統『通訊』的定義是指信息的互通,是指有信息的一方傳往無信息的一方。在天人合一的狀態下,人的信息在天之內,天之信息在人之內。由此可知,天人通訊的運作不是透過傳統認知的『互通有無』,而是以『共有共享』的方式進行。如果『天人合一』是大自然界真實狀態的呈現,則天人之間『信息共享』的通訊方式必是自然界中已經存在的一種通訊法則。21世紀的量子通訊技術發展已為天人通訊揭開了序幕,而明瞭天人通訊的科學機制將有助於人類破解神通、感應等等之超自然現象。
    一般的資訊是定域性的(localized),因為資訊只存在於系統的特定區域,所以需要透過傳播的方式,資訊才能互通有無。電磁波或聲波所傳遞的資訊正是屬於區域性的資訊。將資訊從一個區域傳遞到另一個區域需要時間,電磁波的傳遞速度(即光速)雖快,但做為宇宙之間或天人之間的通訊媒介,電磁波通訊顯然是非常不切實際。試想若用電磁波與我們最接近的另一太陽系(半人馬星座alpha[4])聯絡,一問一答之間就需要4.3年的等待,即可明瞭電磁波通訊的侷限性。電磁波傳遞的是區域性的資訊,是一種互通有無的通訊方式,目前的手機通訊與衛星通訊都是屬於這種形式。然而天人通訊是以『共有共享』的方式進行,與互通有無的傳統通訊方式完全不同。
    天人之間信息共享的觀點符合現代物理師大師波姆[5](David, Bohm)所提出的《全息論》(Holographic Paradigm)觀點。《全息論》認為宇宙是一個不可分割的、各部分之間緊密關聯的整體,任何一個部分都包含整體的信息。宇宙碎形結構的自我相似性提供了大自然全息性的有力證據[6],而『人』與『天』既是大自然的一部分,必具有自我相似的特性,二者也應都能儲存並反映大自然整體的訊息。依據《全息論》的說法,一個系統一旦進入『全息』的狀態,則信息將充滿整個系統,其內的每個子系統或子區域都擁有整個系統的『全』部信『息』,於是二個子系統之間透過信息共享機制達到了溝通的目的。這樣的全息系統可大可小,小到量子系統,大到天人系統,其內的信息運作都是透過共享而非傳遞。現代的量子科技已能製備量子全息系統,並以實驗證實系統內的所有粒子共享整個系統的信息。其中一個粒子狀態的改變,透過信息共享的全息機制,其他粒子在瞬間也得知此一改變。此種利用信息共享機制所獲致的通訊效果,有別於傳統的電磁波通訊,而被稱為量子通訊技術。這一新的通訊技術將在本世紀內逐步取代電磁波通訊,成為通訊的主流技術。從『量子全息系統』到『天人全息系統』,後者只是前者的放大,兩者都是基於信息共享的運作機制。當現今量子通訊技術逐步成熟的同時,我們相信天人通訊技術的科學實現已為期不遠。

2.   瞬間感應的超自然現象---量子資訊的非定域特性

    傳統資訊具有定域的(區域的)特性,所以需要透過傳播的方式來互通有無。與此相反,量子系統內的資訊卻是非定域性的(non-localized),它是全面性地存在於量子系統中(亦即全息),不需要互通有無。量子系統的非定域特性在量子力學的發展過程中,曾令許多物理學家困惑,百思不得其解,沒想到今天卻成為開發量子電腦與量子通訊的科學基石。如果沒有量子系統的非定域特性,波姆《全息論》即無法成立,從而天人通訊的科學機制也就失去了其立論基礎。
    量子系統的非定域特性是指量子資訊全面性地存在於量子系統中,縱使這個量子系統被分割成距離遙遠的二個部分,使得它們之間可能不再有任何力學上的交互作用時,但只要它們仍保持在相同的量子糾纏態上,它們之間超強的量子瞬間關聯性就不會改變。早在20世紀30年代,愛因斯坦對量子態的這種遠距關聯性就提出了質疑,此即著名的愛因斯坦-波渡斯基-羅遜(Einstein-Podolsky-Rosen, EPR)謬論[7]愛因斯坦認為自然界不可能存在這種瞬間連通的非定域現象,想必是量子力學還存在著某些不完備的地方。愛因斯坦認為遠距關聯性或許就是量子力學未能考慮到某些隱藏變因,所導致的後果。遠距關聯性只是一種假象,如果能找出隱藏在其背後的內部變因,遠距關聯性的說法就不存在了。愛因斯坦的這一質疑後來激發了隱變數理論[8]的發展。然而關於愛因斯坦對於量子態遠距關聯性(即非定域性)的批判,在其後續的30年,正反雙方一直都停留在主觀的哲學之辯,缺乏客觀的檢測標準。因為承認量子系統具有瞬間連通的非定域現象,幾乎等同於承認這世界上存在有瞬間感應的超自然現象,這不僅違背了馬克斯威爾的電磁波理論,也違背了愛因斯坦的《相對論》,難怪當時大部分的科學家無法接受這一論點。
    直到1964年終於出現了解決爭議的曙光,這一年貝爾[9]J.S. Bell)提出了對於隱變數理論及定域性的客觀檢測標準。他證明如果粒子間的瞬間連通現象,正如愛因斯坦所預測,是起因於某些未被察覺的定域性隱藏變數(local hidden variables)的作用,則其所提出的貝爾不等式必須成立。貝爾提出此不等式的原意是要以定量的方式檢測EPR理論的正確性。所以不等式在推導的過程中,用到了EPR理論的二個主要假設:
l   假設 1. 量子理論不完整:亦即假設有隱變數的存在。
l   假設2. 量子理論必須像《相對論》一樣,滿足定域特性,亦即相隔兩地的粒子完全獨立,彼此不相干。
    1964貝爾不等式被提出後,從1970年代開始直到現在,許許多多的實驗檢測了該不等式的正確性。 眾多實驗均顯示了的相同的結論:
『貝爾不等式不成立』
而且隨著實驗精確度的提升,貝爾不等式的不成立就更加明確。貝爾不等式的推導是依附在上面的二個假設之下。現在既然確定了貝爾不等式不成立,那麼就是這二個假設的其中之一或是二個都出了問題。一開始人們認為只有假設1(隱變數的存在)出問題,仍然保留著對假設2的肯定,畢竟定域性是《相對論》的基石,不敢貿然加以質疑。然則隨著實驗的不斷翻先與改良,對假設2的支撐最後也垮了,人們最後被逼迫接受量子系統具有非定域的特性:看似獨立的二個粒子,實際上是彼此糾纏在一起,不管距離多遠,它們具有瞬間連通的能力。
    貝爾不等式提供了一個定量的客觀檢測標準,用以判斷瞬間感應的超自然現象是否真的存在。檢測貝爾不等式的第一個實驗是1972年由Clauser (克勞瑟)Freedman[10]在加州大學伯克利分校完成的,但實驗存在一些被人詬病的漏洞,因而結果不那麼具有說服力。1980年代,阿斯派克特(Alain Aspect)設計了一系列的三個實驗[11],大大改進了克勞瑟等人的實驗精度。


    阿斯派克特的第一個實驗採用雷射來製造糾纏光子源,大大提升了粒子糾纏的強度與可靠度。在貝爾的構想實驗中,是以電子的自旋當成互相糾纏的物理量。然而,實驗室裡的糾纏態卻大多數是用光來實現的。光是我們日常生活中最常見的,也是物理實驗室裡最常用的東西。類似於電子的自旋,光可以有不同的偏振方向。光的偏振(或稱極化)的概念,在我們使用太陽眼鏡時會有所體會。偏振式太陽眼鏡就是利用光的偏振特性而製成的。簡單來說,太陽眼鏡只讓在某一個特定方向振動的光線通過,這樣,在正對太陽開車時,就大大地減少了耀眼的光線,使司機不至於太受強光的干擾,而仍然能夠看清目標。實驗室中,使用偏振片來測定和轉換光的偏振方向,其工作原理與太陽眼鏡類似。
    阿斯派克特的第一個實驗使用兩個鐳射源刺激鈣原子(參考圖1),而產生光量子糾纏對。他的實驗所得到的量子系統對貝爾不等式的偏離,達到了9倍的誤差範圍,相對於克勞瑟的5倍誤差範圍,改進了好幾個等級。貝爾不等式的成立要求側量值要小於或等於2,如果某次測量值為2.01,雖然已經大於2,造成貝爾不等式的不成立,但由於只偏離了0.01,這會被認定純粹是因為測量的誤差所引起,有可能實驗的正確結果並沒有違背貝爾不等式。然則阿斯派克特的實驗值與2的偏離量已經大到實驗誤差的9倍,顯示貝爾不等式的違背是真實發生,而不是實驗誤差所造成。阿斯派克特的第二個實驗,是利用雙通道的方法,來提高光子的利用率,減少前人實驗中的所謂偵測漏洞。這個實驗也大獲成功,最後以40倍於誤差範圍的偏離,違背貝爾不等式,再一次強有力地證明了量子力學的非定域特性!
     阿斯派克特的最大貢獻是在第三個實驗中,採取了延遲決定偏光鏡方向的方法。用實驗驗證貝爾不等式,其根本目的就是要驗證量子系統到底是定域的,還是非定域的?非定域性的意思是說,如果測量糾纏光子對中一個光子的偏振,將會影響到它的孿生兄弟--另一個光子的偏振方向。這種影響的發生,必須確認是在兩個光子之間沒有任何溝通的情況下,所發生的。我們用一對雙胞胎來比擬一對糾纏的光子,糾纏的光子之間具有非定域性的連結,正猶如雙胞胎之間具有心電感應。則我們如何測試雙胞胎間的心電感應是天生的,而非後天的人為環境因素所造成?
    首先我們必須讓這一對雙胞胎出生後,成長在不同的家庭,擁有完全不同的人生經驗。並且在接受心電測試時,雙胞胎必須在相隔遙遠的兩地同時進行,以防止這兩個雙胞胎之間藉由他人暗地裡互通消息。如此得到的心電感應實驗結果才具有可信度。基於同樣的道理,在光子糾纏的實驗中也得做到這一點:要保證兩個糾纏光子間沒有交換信號的可能性。阿斯派克特在第三個實驗中,採取延遲決定偏光鏡方向的方法,就是為了保證這點。也就是說,他在克勞瑟等人實驗的基礎上,再多加了一道閘門,完全排除了糾纏光子間交換信號的可能性。
    如何阻斷二個光子間可能的信息互通呢?要回答此一問題,我們先來想想與其對比的問題,要如何才能斷絕兩個雙胞胎心電感應測試時的可能作弊呢?一個可行的辦法就是延遲出題的時間:等到要作答前的最後一刻,才讓他們知道題目。這樣一來,雙胞胎就沒時間互通消息了,任何的電磁波通訊都來不及了。阿斯派克特在實驗中採取的也是這種類似方法,他不預先設定兩個檢偏鏡的角度,而是將這個決定延遲到兩個光子已經從糾纏源飛出,快要到達檢偏鏡的那一刻。在阿斯派克特的實驗中,他的兩個檢偏鏡距離糾纏源分別大約6.5米左右。因此,當兩個光子快到檢偏鏡的那一刻,它們之間的距離大約是13米。以光速傳遞資訊也需要40nsns是奈秒=10億分之一秒)的時間來走完13米的路程。因此,阿斯派克特發明出了一種基於聲光效應的設備,能使得檢偏鏡在每10ns的時間內旋轉一次。這樣,兩個糾纏光子就不可能有足夠的時間來互相通知對方了。
    阿斯派克特的三個實驗大獲成功,被視為是量子系統非定域性的最後判決。到1990年代又有Zeilinger及其同事在奧地利因斯布魯克大學完成的實驗,更徹底地排除了定域性的漏洞。克勞瑟(Clauser)、阿斯派克特(Aspect)和塞林格(A. Zeilinger)三位實驗物理學家[12],分別在1970年代、1980年代及1990年代,用一系列越來越精妙的實驗,驗證了貝爾不等式,因而擴展了量子非定域特性在量子通訊及量子電腦方面的應用。

3.   信息共享的通訊技術---量子通訊

    許多超能力者經常宣稱他們具有心電感應的能力,能夠瞬間感知遠方他人的心中所想。然而以人為主體進行心電感應的實驗,無法完全排除人主觀意識的介入;縱使可以排除,所謂『瞬間』感應到底是多快呢?比光速快嗎?快幾倍?這些都很難有個客觀的檢測標準。前面提到的阿斯派克特實驗,實際上就是將瞬間感應的超自然現象轉化為在實驗室中可複製的自然現象,該實驗告訴我們,除了電磁波通訊外,自然界中還存在一種『信息共享』的通訊法則,而瞬間感應的現象就是源自此一『信息共享』的機制。為了更明白這一點,我們再回顧一下阿斯派克特的實驗。該實驗量到的二個糾纏光子的偏振角度會隨機變化,但永遠相差90度。例如圖1左邊光子的偏振角如果是10度的話,則右邊光子的偏振角必是100度,不管左邊光子的偏振角如何,右邊光子的偏振角永遠比其多90度。關鍵的問題是右邊光子如何得知左邊光子的偏振角?關於二個光子如何得知彼此的狀態,有兩種可能的解釋:
1.        左邊光子將偏振角的訊息以光速傳送給右邊的光子,此即傳統定域性的解釋。
2.        左右二邊的光子同處於一種稱為『全息』的量子態,它們共享此量子態內的全部訊息,所以隨時知道彼此的偏振角。此即非定域性的解釋。
阿斯派克特的實驗以很客觀的檢驗方式告訴我們哪一種解釋是對的。為了確認二個光子之間是否會互相傳送訊息,阿斯派克特將圖1左右二邊的偏振角檢測器的檢測頻率,提高到每10奈秒測量一次。同時我們注意到,電磁波訊息以光速從左邊檢測器傳到右邊檢測器,需要40奈秒的時間。若依據第一種定域性的解釋,左邊光子將偏振角的訊息以光速傳送給右邊的光子,但這要耗時40奈秒,也就是要40奈秒之後,右邊光子才知道左邊光子的偏振角。然而右邊光子的偏振角卻每10奈秒就要被檢測一次,亦即當右邊光子的偏振角在接受檢測時,它還不知道左邊光子的偏振角是幾度。實驗結果卻顯示右邊光子永遠知道左邊光子的偏振角是幾度,縱使來自左邊的訊號還未傳到。
    阿斯派克特的實驗設計證實第一種的定域性解釋為不可能。左右二個光子不需要透過電磁波通訊,就可以知道彼此的狀態。那麼除了電磁波之外,是否有可能存在其他的通訊介質?根據上面的實驗結果,此種新介質若是存在的話,它的傳播速度是光速的4倍,因為光跨越圖1左右二側需時40奈秒,而此一新介質只需10奈秒。然而當我們將偏振角檢測頻率增快到每1奈秒就檢測一次時,發現左右二光子仍然可以獲悉彼此的訊息,這時新介質的傳播速度又變成是光速的40倍,這難道又是另一種新介質?。隨著偏振角檢測頻率的持續增加,我們發現新介質的傳播速度根本沒有上限。以現有的實驗精度來看,左右二光子之間的聯通確實可視為是在瞬間完成,然而並沒有直接的證據顯示有超光速介質的存在,同時《相對論》也排除這種超光速介質的可能性。因此第一種定域性傳播的解釋雖比較符合吾人一貫的經驗直覺,但卻違反理論與實驗的結果。第二種非定域性的解釋則比較契合這一連串的實驗結果。亦即左右二邊的光子同處於一種稱為『全息』的量子態,它們共享此量子態內的全部訊息。資訊在此量子態內,不是傳遞而是共享,不是互通有無而是同時存在。
    『全息』量子態的製備與實現技術初期被限制在極微小的尺度範圍之內。隨著技術的改良,近年來藉由量子『全息』效應來達到通訊的效果已取得重大的進展,通訊的距離已從原先的奈米微小尺度,逐步增加到公里級的大尺度。下面摘錄幾項量子通訊的著名實驗。
l   英國於1993年首先在光纖傳輸長度為 10 公里的實驗中,實現相位編碼量子資訊的傳送分發。實驗中傳送的只是表達量子資訊的「狀態」,做為資訊載體的光子本身並不被傳送。
l   1995年,英國已能在 30 公里長的光纖傳輸中成功地實現量子資訊傳送。同年,瑞士在日內瓦湖底鋪設的 23 公里長民用光通訊光纜中進行實地表演。
l   美國洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)國家實驗室創造了光纖量子通訊距離的新紀錄,成功地在長達 48 公里的地下光纜中傳送量子密碼本。
l   1999年,瑞典和日本合作,在光纖中成功地進行了 40 公里的量子密碼通訊實驗。

最簡單且容易製備的全息系統是僅含二個粒子的量子糾纏系統,如同阿斯派克特所做的實驗。量子糾纏的實驗顯示,相隔遙遠距離的兩個粒子會出現關聯性,若影響其中一個粒子時,另一個粒子也會瞬間發生反應。兩粒子之間可以瞬間傳遞訊息,且沒有任何時間的延遲。鬼魅般的超距作用,是愛因斯坦在描述相互糾纏的粒子時所用的術語。我們知道如果兩地之間要完成瞬間通訊,則訊號傳遞的速度必須要無限大。雖然在有限的儀器精度下,我們不可能量到無限大的速度,但實驗的結果仍然令人驚訝。
    2013年有一組中國物理團隊在青海湖記錄下了鬼魅般的超距作用”(spooky action at a distance)的傳遞速度(參見圖2)。量子資訊傳遞幾乎是瞬間完成,傳遞的速度比光速快四個數量級以上(一萬倍)量子糾纏實驗很容易受到外在環境雜訊的干擾,所以通常必須在地底封閉的光纜中進行。清海湖的實驗成功在開放的室外空間中進行,並且證實了一對光量子在間隔了15.3公里後,仍然維持著原先糾纏的特性。以前的量子糾纏只能在原子般大小的範圍內進行,現在的量子糾纏系統已擴展至幾十公里的大小。
    另一位華裔物理學家,美國馬里蘭大學的史硯華[13]Yanhua Shih)也做了一系列有趣的量子糾纏實驗,其中最有名的是一個被稱為『幽靈成像』的實驗。如圖3所示,糾纏光源發出互為糾纏的紅光子和藍光子。經過偏振器之後,紅藍光子分開向不同的方向傳播。在史硯華等人的實驗中,與通過了狹縫的紅光子互相糾纏的藍光子被識別分離出來,投射到一個螢幕上。但要注意的是,只有紅光子通過狹縫,藍光子並未通過狹縫,而且藍光子與紅光子距離遙遠,然而就在紅光子通過狹縫的瞬間,藍光子卻在螢幕上呈現出狹縫的圖案,如圖3所示[14]


在這個實驗中,狹縫形狀是四個字母『UMBC』(見圖3的右上角),這是馬里蘭大學(University of Maryland, Baltimore County)的英文縮寫。紅光子通過了由這四個英文字母所組成的狹縫,藍光子並沒有通過任何狹縫,但藍光子與紅光子互相糾纏,使得藍光子在螢幕上的排列情形,幽靈般地呈現出了與狹縫形狀一致的圖像:『UMBC』,如圖3的右下角所示。藍光子與紅光子好像是一對孿生姊妹,彼此心靈相通,紅光子將所通過的狹縫圖像的訊息,瞬間傳給了藍光子,使得藍光子在螢幕上投射出一模一樣的狹縫圖像。
    表面上看起來,好像資訊是在二個糾纏粒子之間互相傳遞,並且瞬間完成,所以傳遞的速度遠遠超過光速。然則實際的情形是二個粒子同時分享整個系統的全部資訊,根本沒有任何資訊載體(如光子或電子)的傳遞行為發生。既然沒有資訊載體的傳播,就沒有所謂的傳播速度,因此也無超光速的事實發生,與愛因斯坦的《狹義相對論》無所牴觸。實驗中提及量子資訊的傳播速度比光速快一萬倍,只是與電磁波傳播行為所做的一種比較。量子資訊是全域性的灌滿,共享而不需要傳播;傳統資訊是區域性的集中,需要傳播才能互通有無,兩者之間有很大的區別。

4.   從微觀到巨觀的全息系統

    不管是阿斯派克特的實驗,還是中國物理團隊在青海湖所記錄的『鬼魅般的超距作用』,亦或是史硯華教授的『幽靈成像』實驗,都一一證明了瞬間感應現象的存在。瞬間感應是一種訊息瞬間連通的現象,類似於心誠則靈的心電感應,之前常被歸類為超自然現象。如今遠距訊息瞬間連通現象已被眾多實驗所證實,它不再是超自然現象,而是尋常的自然規律,並將帶來下一世代的通訊技術革命。
    瞬間感應的必要條件是二個粒子透過量子糾纏結合成一個全息系統。當參與全息系統的糾纏粒子數愈來愈多時,則逐漸形成巨觀的全息系統。此時系統內的每個粒子都共享整個巨觀系統的資訊,每個粒子在任意瞬間都知道其他所有粒子的行為。每個微觀粒子雖很小,但卻隱含著整個巨觀系統的資訊。這樣的巨觀全息系統存在於我們日常生活之中,其中最常見的就是光波。我們看到的光波有些成波浪狀,有些成平面狀,有些成螺旋狀,看起來都是呈現一整束或一整片地運動。然而一束光波面實際上是無數光子聚集在一起所呈現的集體行為,每個光子不是各自獨立行動,而是所有光子遵照某種指令而集體行動。光子是一種波色子[15],不必遵守包立(Pauli)不相容原理[16],所以眾多光子可以聚集在相同的量子態中,而形成巨觀的全息系統。所有光子共享此全息系統內的資訊,而做出相同的反應動作,呈現出我們所看到的各種形狀的光波面。
    光波面是眾多光子聚集所形成的巨觀現象,單一光子無法形成光波,但是單一光子卻攜帶著整體光波面的訊息,這正是全息系統的主要特徵。明白了單一光子可以攜帶著整個光波訊息的道理,就不難理解為何人(單一和子)可以攜帶著整個『天』的訊息,因為兩者都是基於全息效應。為了進一步說明光子的全息效應,我們觀察圖4的實驗結果。如圖4a所示,S1S2是二個狹縫,垂直間隔為a,在狹縫前方距離為d之處,放置有螢幕,其上佈滿光了感測器。現有一平面波由無數光子所組成,要通過此二狹縫,並記錄以下三次實驗結果:


l   第一次實驗將S1打開,S2關閉,光波只能通過S1狹縫而到達螢幕,此時沿著螢幕垂直方向(x方向),紀錄到的光波強度分布設為I1(x),如圖4a所示。
l   第二次實驗將S2打開,S1關閉,光波只能通過S2狹縫而到達螢幕,此時沿著螢幕垂直方向,紀錄到的光波強度分布設為I2(x),如圖4a所示。
l   第三次實驗將S1S2同時打開,此時光波能同時通過S1S2狹縫而到達螢幕,則沿著螢幕垂直方向,紀錄到的光波強度分布設為I1+2(x),如圖4b所示。
比較三次的實驗,我們發現I1+2(x)不等於I1(x)加上I2(x),也就是狹縫S1S2同時打開時所得到的光波強度分布,不等於個別狹縫打開時的強度分布的總和。這一結果顯示二狹縫同時打開時,通過S1的波與通過S2的波產生了干涉交互作用。特別當波峰與波谷相遇時,會產生破壞性干涉,形成暗紋,而當波峰與波峰相遇時,則產生建設性干涉,形成亮紋。
    以上的分析是仿照19世紀初的楊氏干涉實驗,將光視為巨觀的波動現象。巨觀來看,光波是連續性的波面;微觀來看,光波是由無數個光子所組成的全息系統。20世紀70年代的實驗技術已有能力將光波的強度調到非常小,使得每一次只有一個光子能進入雙狹縫系統。同時因為光子已是光波的最小組成單位,其無法再分割,所以一個光子只能選擇其中一個狹縫通過。光子無法像連續性的光波一般,拆成二部分,一部分的波進入S1狹縫,另一部分的波進入S2狹縫,然後出來的兩道波再產生干涉作用。
    一個光子從進入狹縫,再到螢幕被偵測到,自始至終都是同一個光子,這中間沒有其他光子與其接觸,或與其干涉。當它到達螢幕時,也只是一個小小的亮點,不可能呈現一系列的明暗相間條紋。但是奇異的事情發生了,當我們收集了數十萬個光子後,統計出這些光子在螢幕上的落點分布,結果如圖5所示,干涉條紋又出現了,而且與圖4中的光波的干涉條紋一模一樣。這一實驗結果說明每一個光子似乎一開始就攜帶著完整的干涉波訊息,這個干涉波與在圖4中的干涉波完全一致。也就是說,光子雖然是組成光波的最小基本單位,但是它們並未失去光波的巨觀波動特性。換句話說,光波是眾多光子所組成的巨觀全息系統,每個光子共享整個系統的波動訊息,不管光子是集體行動或是單獨行動,都沒有失去與整個系統的連結,都能產生干涉現象。

    在以上的光子雙狹縫實驗中,每次只發射一個光子,且間隔足夠長的時間,使得光子與光子之間沒有任何互動,光子各自遵照自己所攜帶的波動訊息而運動。當在螢幕端聚集足夠多的光子落點時,這些光子的連續性分布就具體呈現出當初每個光子所攜帶的波動訊息。當光子數量越多,其可能落點越多,而所累積圖案則越連續,越趨近於干涉波的外型。所以一個光子的可能落點不是單獨一個點,而是一個連續變化的波形,它是由無窮多個點所組成。因此一個光子雖不是波,但卻攜帶著整個波(整個系統)的訊息,所以需要一個無窮維度的波函數(而非一個有限維度的向量)才能描述它的所有可能運動。1926年波恩(Born)綜合實驗的結果提出下面的假設,並一直沿用至今:
『每一個光子都有一個波函數與其對應,此波函數稱為光子的機率振福(probability amplitude),而其長度的平方用以代表該光子出現在某一點上的機率。』
此機率波是對應到每一個光子,而不是一束光波。機率波只能給定光子出現在某一位置的機率,但無法去預測下一時刻光子可能出現的位置,此即著名的量子力學哥本哈根詮釋。單獨一個光子的行為無法反映機率波的整體趨勢,唯有當累積足夠多的光子位置時,這些光子位置的分布圖才能將機率波予以具像化。我們觀察圖5中光子出現的位置,有些出現在光子集中的地方(亮紋),有些出現在光子稀疏的地方(暗紋),集合所有光子的位置,才形成了明暗相間的干涉條紋,以及高低起伏的光子分布曲線,從而複製了上面所說的機率波。這中間我們要特別注意的是,雖然每個光子只能佔據機率波上的一個點,但每個光子卻記憶著(跟隨著)整體機率波的外型,每個光子都攜帶著整個波動的訊息。
    從微觀來看,光子的運動有其隨機性,需要用機率來描述其可能的落點;但從巨觀來看,眾多光子的運動卻又滿足因果律,因為透過資訊共享的全息機制,它們遵守共同的行為準則。這個共同行為準則的定量描述就是量子力學所稱的波函數。當眾多光子疊加在一起時,單獨光子具有的隨機性,由於互相抵銷而被濾除;而且光子疊加的數目愈多,個別運動的隨機性被濾除的愈徹底,最後僅剩下整體的一致性運動,這就是圖5中所顯示的固定不變的干涉波型。

5.   存在於社會現象中的全息系統

    每個光子所攜帶的波函數訊息可想成就是組成干涉條紋的DNA訊息。組成干涉條紋的材料是光子,而安排光子的落點及排列方式的密碼,就是光子所攜帶的DNA訊息:波函數。基於相同的道理,生命體內每一個細胞都攜帶著完整的DNA訊息,雖然每一個細胞所攜帶的DNA訊息均相同,但DNA的訊息密碼引導細胞產生不同的分化,集合眾多不同分化的細胞,而形成了組織與器官,最後成長成完整的生命體。單一細胞無法構成整個人體,但每個獨立細胞內所攜帶的DNA訊息,卻包含著組成人體的所有訊息。這個情況就猶如單一光子無法形成雙狹縫的干涉條紋,但每個光子所攜帶的波函數訊息卻包含著組成干涉條紋的所有訊息,這就是全息系統的特徵。
    不管是自然科學或是社會科學的全息系統,系統的每個微小組成單位均包含著整體系統的訊息,這就是局部與整體的相似性(self-similarity),此現象稱為碎形結構(fractal structure)。越來越多的證據顯示,我們所存在的世界,大到宇宙結構,小到量子結構,都是相同的碎形結構在不同尺度下的表現。全息系統的訊息儲存在所有的組成單位中,靠的不是資訊的互通有無,而是資訊的共享。
l   光波是由眾多光子所組成,巨觀的波動現象即是眾光子的集體表現。單獨的光子無法呈現波動現象,但是每一個光子卻都攜帶著整體波動的訊息,此訊息稱為波函數(wave function)。當眾多光子一起運動時,即呈現出波函數所指定的波動現象,例如波的散射、繞射與干涉現象。
l   生命是由眾多細胞所組成,生命現象即是眾細胞的集體表現。單獨的細胞無法呈現生命現象,但是每一個細胞卻都攜帶著整體生命的訊息,此訊息稱為DNA密碼。當眾多細胞聚集在一起時,即呈現出DNA密碼所指定的生命型態,成為人、動物或植物。
l   社會是眾多人所組成,巨觀的社會現象即是眾人行為的集體表現。單獨的個人行為無法呈現社會現象,但是每一個人卻都攜帶著整體社會的訊息,此訊息屬於後天的,稱為集體意識,屬於先天的,則稱為天命。當眾人聚集在一起時,個別行為的差異性互相抵銷,而呈現出集體意識所指定的行為,或表現出天命所指定的任務。
    如上一節所介紹,描述光波的運動有二種方法,第一種是巨觀的傳統方法,它是將光波視為一種分布於空間的波動(擾動),隨著時間而傳播。第二種是微觀的量子方法,它是將光波量子化,將光波視為是無數光子的組合體,先觀察紀錄單一光子的運動,然後結合所有光子的運動去描述整體光波的運動。採用相同的對比,描述社會現象也有二種方法,第一種是巨觀的傳統方法,它是將社會現象視為一種群體運動的巨觀現象,然後利用現象學或群眾學的觀點去描述社會現象。第二種是微觀的量子方法,它是將社會量子化(個人化),將社會視為是許多個人的組合體,先觀察紀錄個人的行為,然後結合所有個人的行為去描述社會現象。
    在微觀的量子方法中,我們一次只記錄一個光子或一個人的行為,然後再集合許多光子或許多個人的行為,去描述群體的行為。如果我們不去考慮光子之間或人與人之間的交互作用,則許多單獨個體行為的疊加不會等於群體的行為,也就是一加一不等於二。在許多自然科學或人文科學的領域,若忽略了個體之間的交互作用,則個體行為的疊加不等於群體行為。然則近代科學的研究卻發現一種特殊的狀態,稱為量子糾纏態(參考第2節的介紹),在糾纏態之中,單獨個體與群體之間存在著某種關聯性,這種關聯性不因個體的分離而消失,縱使我們不去考慮個體之間的交互作用,單獨個體仍然儲存著群體的訊息,也就是個體與群體之間存在著完整的相似性。光波就是量子糾纏態的巨觀表現,而在社會現象中也存在著類似的量子糾纏態。社會現象中的量子糾纏態是一種由集體意識所形成的生命共同體,此共同體不會因空間或時間的分離而拆解。量子糾纏的生命體縱使出生在不同的時代,不同的國家區域,仍然會表現出共同的行為特性。
    光波是自然科學中的量子糾纏態,在同一量子糾纏態中的每個光子都攜帶著相同波函數的訊息。若將量子糾纏態應用到社會科學中,我們提出以下的對比
光子個人
波動現象社會現象
量子糾纏態生命共同體
波函數集體意識
    藉由集體意識的連結,一群人形成生命共同體,這就是自然科學中所稱的量子糾纏態。處於量子糾纏態中的個體,不因時間或空間的隔離,而喪失其集體意識的連結。集體意識有些來自後天環境,例如政治環境所激起的社會革新思想;有些來自先天環境,例如宗教的救贖天命思想。一群天命思想相同的個人,在不同的時代、不同的國家區域,前仆後繼完成上天所交付的使命。這些人看似沒有關連性,卻是處於相同的量子糾纏態之中。人是群居的動物,免不了集體意識的影響,而處於人為的量子糾纏態中;但在另一方面,人也是大自然的一環,而處於自然界的量子糾纏態中。金、木、水、火、土,五行的思想可能是對自然界中的量子糾纏態的五種區分。而星相學則是認為日、月、行星、星座的運行與排列,會形成不同種類的量子糾纏態,而落入相同量子糾纏態(相同星座)的一群人會呈現出某種相同的行為特性。以量子力學的術語來說,就是這一群人的行為是由相同的波函數所描述。
    處於相同糾纏態的個體雖然具有某種集體意識的連結,但是我們不能忽略個體行為的隨機性。唯有疊加眾多個體的行為,個體行為的隨機性才會互相抵消,而清楚呈現整體系統的訊息。如果我們觀察社會中單獨個人的行為,將發現個別行為的差異性很大,而且是隨機不可預測的。單從個人的表面行為,我們無從得知這個社會的集體意識是甚麼。但是集合社會眾多人的行為時,個人行為的隨機性會互相抵消,而形成規律性的社會行為,此社會行為即是集體意識的表現。五行、生肖、星象、命宮的說法即是抽離個體行為的隨機性後,所觀察到的規律性分類,此為統計分析後的結果,和量子力學用期望值描述粒子的平均行為類似。

6.   天人通訊的必要條件:『天人合一態』

    『天人通訊』指的是有形與無形間之通訊,或者是高階和子與低階和子間之通訊。受限於電磁波通訊的傳統見解,認為通訊就是訊息的互通有無,所以天人通訊常被誤解為是人對天,或者是天對人的通訊。然則量子通訊所掀起的新一代通訊技術,讓我們認知到一種有別於傳統『互通有無』的通訊方式:資訊共享。『量子通訊』與『天人通訊』兩者都是基於資訊共享的運作機制,而信息共享的基本前提是系統必須處於全息的狀態。眾多實驗顯示,一旦量子系統處於全息的狀態(即量子糾纏態),則系統內的每一個粒子不管距離多遠,都將瞬間感知到所有其他粒子的狀態。同樣的道理,天人系統一旦處於全息的狀態,在此稱之為『天人合一』態,則天人系統內的每一個和子不管距離多遠,都將瞬間感知到所有其他和子的信息。所以天人通訊不是人向天通訊,亦非天向人通訊,而是高、低階和子共享天人合一態內的所有資訊。
    因為有別於傳統的通訊方式,我們將『天人通訊』改稱為『天人感應』或許更加恰當。『感應』一詞指的是遠距離信息的瞬間連通,而人與人之間的感應或人與天之間的感應,長久以來被認定是一種神通或超自然現象。如今看來,這種認知不但是落伍,而且是錯誤的。眾多科學實驗,如本文第二節所介紹的,已經證實處於糾纏態的粒子之間有著瞬間感應的能力,不管彼此間的距離有多遠,信息總是瞬間連通。我們只要將量子通訊中的主角:光子或電子,改成是和子,則量子通訊的作用即變成是『天人感應』的作用了。在量子實驗中我們已經知道,只要讓粒子處於量子全息態(量子糾纏態)之中,則粒子自動具有瞬間通訊的能力,可見量子全息態是因,量子通訊是果。同樣的道理,我們只要讓和子處於天人合一的全息態之中,則和子自動具有瞬間感應的能力,可見天人合一是因,天人感應則是自動產生的結果。因此量子通訊的關鍵技術在於『量子全息態』的製備,而天人通訊的關鍵技術則在於『天人合一態』的製備,前者的製備靠的是精密儀器,後者靠的是靜坐修行的功夫。
    『天人合一態』是一種全息狀態,其內的信息是共享而非傳遞。全息系統內資源的共享,其運作猶如是網站內資源的共享,網站的成員不須彼此互傳資訊,只要登錄網站,就能瞬間共享網站內的所有資源。反之,傳統資訊的傳播則猶如電話之連線運作,需要一人傳一人,才能將資訊傳播出去。『量子糾纏態』是粒子所組成的全息系統,而『天人合一態』則是和子所組成的全息系統。正如量子糾纏態內含有不同的能階,『天人合一態』內也存在著不同的能階系統,這些不同的和子能階系統,以宗教的術語來表達,即對應到不同層次的天。根據某一和子修煉層次的高低,當其熱準到達某一能階系統後,即可透過全息系統的資訊共享機制,與該能階系統(及該層次的天)取得感應,獲得該能階系統的所有信息。和子與諸天的感應如同前述的量子通訊,沒有時空距離的限制,不管多遠,都是在瞬間取得連結。
    全息系統的運作猶如網站的運作,都是基於資訊共享的機制。和子進入『天人合一』的狀態,用現代網路的術語來說,就是和子與無形世界的網站取得連線,獲得了資訊共享的權限。不同能階的『天人合一』狀態對應到不同層次的天,所以隨著和子能階(熱準)的不同,與其連線的無形網站自然也不同。我們可以將整個無形宇宙比擬成一個由無數個網站所聯結而成的超級網路社群[17](參考圖6)。無形世界網路內的資訊雖然是全息共享,但共享的範圍如同人間的網路,有其各自的權限。共享權限範圍由小到大,從單一網站內資訊的共享跨網站資訊的共享單一網路社群內資訊的共享巨網路社群內資訊的共享超級網路社群資訊的共享。各個不同的無形網站對應到不同層次的『天』,幾個性質接近的『天』又聯合成為較大的無形任務組織,這相當於無形世界的網路社群。人間和子與這些無形網站或網路社群的通訊都是藉由資訊共享的機制來完成,但是共享的權限範圍決定於和子本身的熱準。亦即天人通訊可涵蓋的範圍與和子的熱準有關,和子熱準愈高,和子可進入愈高能階的『天人合一』狀態,能夠連線的無形網路社群愈廣,因此可訊息共享的範圍也就愈廣。


    以上所述是量子通訊與天人通訊在學理上的相通之處,二者的運作均可用全息的機制來加以解釋,剩下的即是二者如何實現的問題。量子通訊的關鍵技術在於量子糾纏態(相干態)的製備,而其困難之處在於量子糾纏態極易受到環境的干擾,一旦受到干擾即會『解糾纏』,失去全息的特性。目前量子糾纏態的存在只能維持極短暫的時間(1奈秒),在這麼短的時刻內,所能進行的量子傳輸或量子計算工作仍相當有限。各種延長量子糾纏態存在時間的方法已陸續被提出,2013D-Wave公司[18]發表了最先進的512位元量子電腦D-Wave Two,即是利用低溫超導的技術有效克服環境熱效應的干擾,延長了量子糾纏態的存在時間。
    對照量子通訊的關鍵技術在於量子糾纏態的製備,天人通訊的關鍵技術則在於『天人合一態』的製備。然而何謂『天人合一』的狀態? 如第一節所述,歷代對『天』的定義雖略有不同,但天人合一的基本思想卻是不變的,這個不變的中心思想認為人與天有著統一的本源、屬性、結構和規律。老子稱此統一的本源為『道』。『天人合一』思想在科學上的表徵即是宇宙的碎形結構,是大自然的本來面貌。科學的證據告訴我們,這個世界的結構本已是『天人合一』了,無須創造與外求。在大自然之中,天人本就合一,此即為《莊子·齊物論》所言:『天地與我並生,而萬物與我為一。』
    如果說天人本就合一,那又何須去製備『天人合一態』呢?關於這個問題,科學界對於量子糾纏態的製備給出了一個關鍵的答案。如前所述,量子糾纏態被製造出來後,極易受到環境的干擾,只要一絲毫的擾動,量子糾纏態即會『解糾纏』,失去全息的特性,所以科學界的努力在於如何降低外在環境對於量子糾纏態的干擾。比對量子糾纏態的製備,即可明瞭『天人合一態』的製備問題了。天人合一的狀態雖先天即已存在,但在後天受到諸多外在環境的干擾,使和子失去了天人合一的原本特性。所以與其說是製備『天人合一態』,不如說是恢復『天人合一態』。靜坐的功夫即在於打掃心上田,揮去塵染,恢復『天人合一』的本來狀態。人從大自然中來,又回歸到大自然中去。精神境界與天地萬物原本自然融合,信息相通;然而受到累世因果與當下雜念的不斷干擾,和子逐漸失去與諸天網路相連線的功能。恢復天人連線的方法無他,就在於一個『靜』字,因為『自然無為』才是進入天人合一狀態的不二法門。

7.   結論

    受到傳統電磁波通訊知識的影響,吾人長久以來誤認通訊只有一種定義,亦即由一地傳往另一地,互通有無的聯絡行為。這種通訊需要介質傳遞二地,而傳遞需要時間,故必定有通訊時間差的產生。這種傳統的認知強烈排除了人與人之間,人與天之間,遠距瞬間感應的可能性,導致天人感應變成是一種宗教神通、超自然的現象。然而中國傳統文化中的天人合一思想老早告訴我們另一種可能的通訊方式。在天人合一的思想架構下,天即是人,人即是天,天與人合為一體,資訊在二者之間不是互通有無,而是共有共享。這種資訊共享的通訊方式雖在二千多年前已被提出,但是直到20世紀的80年代才被量子通訊實驗所證實,這些實驗將瞬間感應的超自然現象轉化為在實驗室中可複製的自然現象。本文指出『量子通訊』與『天人通訊』兩者都是基於資訊共享的運作機制,而信息共享的基本前提是系統必須處於『全息』的狀態。量子通訊的關鍵技術在於『量子全息態』的製備,而天人通訊的關鍵技術則在於『天人合一態』的製備,前者的製備靠的是精密儀器,後者靠的是靜坐修行的功夫。眾多實驗顯示,一旦量子系統處於全息的狀態(即量子糾纏態),則系統內的每一個粒子不管距離多遠,都將瞬間感知到所有其他粒子的狀態。基於相同的機制,天人系統一旦處於『天人合一』的全息狀態,則天人系統內的每一個和子不管距離多遠,都將瞬間感知到所有其他和子的信息。
    『天人合一』全息系統的資源共享機制,其運作猶如是網站資源的共享,網站的成員不須彼此互傳資訊,只要登錄網站,就能瞬間共享網站內的所有資源。無形世界網路內的資訊雖然是全息共享,但共享的範圍如同人間的網路,有其各自的權限。和子熱準愈高,則和子可進入愈高能階的『天人合一』狀態,能夠連線的無形網路社群愈廣,因此可訊息共享的範圍也就愈廣。天人合一的狀態雖然先天即已存在,但在後天受到諸多外在塵緣的干擾,使和子失去了天人合一的原本特性。靜坐的功夫即在於打掃心上田,恢復『天人合一』的本來狀態。







[1] 特聘教授,國立成功大學航空太空學系,台南市701大學路1 號email: cdyang@mail.ncku.edu.tw
[2] Distinguished professor, Department of Aeronautics and Astronautics, National Cheng Kung University, Tainan 701, Taiwan, email: cdyang@mail.ncku.edu.tw.
[3] 『同構』一語本是數學名詞,是指AB二個集合雖然大小與外型不同,但它們的元素之間具有可逆的『一對一』關係。亦即A中的每一個元素,必有B中的一個元素與之對應;反之,B中的每一個元素,必有A中的一個元素與之對應。
[4] 南門二(半人馬座α)位於天空南方的半人馬座,英文名Rigil Kentaurus,雖然肉眼分辨不出來,不過南門二實際上是一個三合星系統,其中一顆恆星是全天空第4明亮的恆星。南門二是距離太陽最近的恆星系,只有4.37光年,其中的比鄰星Proxima Centauri)通常被認為是這個恆星系的成員,距離太陽只有4.24光年。
[5] David Bohm是現代全息理論之父,不僅是響譽當代的美國量子物理學家,同時也是哲學家、思想家,深受愛因斯坦及印度哲學家克里希穆那提的影響。他在傳統量子力學哥本哈根學派駕馭整個量子物理學界之時,迫使科學家重新他們的觀點及研究方法。其代表著作為《The Undivided Universe》,Routledge, London, 1993.
[6] 楊憲東,『一沙一世界,剎那即永恆:自然界中的隱藏維度』,宗教哲學季刊63期,1-18頁,2013年。
[7] A. Einstein, B. Podolsky, and N. Rosen, Physical Reviews 47 (1935), 777.
[8] D. Bohm, A Suggested Interpretation of the Quantum Theory in Terms of Hidden Variables I, II, Phys. Rev. 85 (1952), 166.
[9] 貝爾的主要論文請參閱J. S. Bell, Physics 1, 1964, p. 195. 貝爾於199062歲時,因腦溢血而意外死亡。遺憾的是,貝爾並不知道,那年他已被提名為諾貝爾物理獎的候選人。
[10] S. J. Freedman and J. F. Clauser, Physical Review Letters 28 (1972), 938.
[11] A. Aspect, P. Grangier, and G. Roger, Physical Review Letters 49 (1982), 91; 49 (1982), 1804.
[12]這三位實驗物理學家對量子力學理論和實驗方面的貢獻已經得到了學術界的公認,被提名為2011年的諾貝爾物理學獎的候選人。雖然最後,此獎項的殊榮當年落到了從事宇宙膨脹理論研究的物理學家頭上,他們三人的貢獻仍然獲得了2010年沃爾夫物理獎的肯定。
[13]史硯華教授任教於在馬里蘭大學巴爾的摩分校UMBCUniversity of Maryland, Baltimore County),他是UMBC量子光學實驗室的創始人,是國際上最早開展量子光學糾纏態實驗研究的學者之一,他和他的研究組所取得的多項成果對愛因斯坦等人提出的有關量子力學非局域性和完備性的討論給出了重要的實驗證據。由於史硯華教授在量子光學和量子電子學方面的重要貢獻,尤其是在糾纏光子的空間相干性和多光子糾纏態方面的突出成果,他於2002年獲得了該研究領域的國際最高獎Willis E. Lamb 獎。
[14] 3取材自史硯華教授的著作: Yanhua Shih, An Introduction to Quantum Optics: Photon and Biphoton Physics, 2011, Taylor & Francis Group.
[15]量子力學裏,粒子可以分為玻色子(boson)費米子狄拉克為了紀念印度物理學者玻色的貢獻,因此給出玻色子的命名。多個玻色子可以同時佔有同樣量子態,可不必滿足包立(Pauli)不相容原理。這是一個很重要的性質。當-4因冷卻變為超流體時,全部-4落入相同的量子態,此一巨觀量子態稱為玻色凝聚態。與之相比,兩個費米子不能同時佔有同樣的量子態。組成物質的基本粒子是費米子,例如,輕子夸克。玻色子負責傳遞作用力使得費米子能夠連結在一起。
[16] 在量子力學裏,包立不相容原理(Pauli Exclusion Principle)表明,任意兩個全同費米子不能佔有相同的量子態。這原理是包立1925年通過實驗觀察得到的結論,也稱包立原理或不相容原理
[17] 王立文教授(元智大學)曾經提出類似的觀點,從網路概念看精神宇宙的結構,參見其著作探索信息場,文史哲出版社,2006
[18] D-Wave創始人及首席技術官喬迪羅斯(Geordie Rose)20135發表512位元量子電腦。此電腦包含512個超導電路,每個電路都是一個微小的電流回路。這些電路被冷卻到接近絕對零度,達到一個量子狀態,此時這些微小回路中的電流可以同時順時針和逆時針流動。當用戶向量子電腦發出任務請求時,計算機演算法會將它們映射到超導電路,然後由它們執行計算。

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