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Lev Vaidman教授学术报告会(二)

时间:2018-10-23

  2018年10月12日上午,我中心有幸邀请到来自以色列特拉维夫大学的Lev Vaidman教授为中心师生进行题为“反事实通信协议”(Counterfactual communication protocols)的学术报告。本次报告由中心赵丹副教授主持,中心教师和硕博士研究生共计60余人参加。

  Vaidman教授首先列举了国内外研究反事实通信的代表性文献,指出他们所提出的反事实通信协议严格讲都不是反事实通信。随后,引用彭罗斯(Roger Penrose)在《心灵的阴影》一书中对反事实的解释:反事实是那些可能会发生,但是事实上并没有发生事情。他重新思考反事实通信,认为传统的反事实通信是基于无相互作用测量(interaction-free measurement)模型,即当有粒子通过了信道,它总会微弱的改变信道的量子状态,并且留下轻微的痕迹。传统的反事实通信是通过对信道中的痕迹进行检测,并将之与单个粒子通过信道时留下的痕迹进行对比,从而判断是否有量子在信道中。

  Vaidman教授认为,传统的无相互作用测量是借助反事实的方式寻找对象的存在,因而还需要考虑不存在对象的无相互作用测量的情形。由此,Vaidman教授修正了原有模型,以实现对不存在对象的无相互作用测量。但在进一步思考、分析该测量结果是否真正实现了反事实测量时,他又从中发现了悖论。继而,Vaidman教授再对原有模型进行修正,借助双态矢量表述解释(The two-state vector formalism explanation),使传输前和传输后信道的演化态重合,实现对不存在对象的无相互作用测量,真正意义上实现反事实通信。最后,Vaidman教授指出,虽然在反事实通信中不需要使用量子纠缠态的粒子,也没有出现任何量子粒子或者使用传统的信息,但是这一看似离奇的结论可以通过多世界理论(many worlds)加以解释:在某些平行世界中,上述实验里确实检测到有粒子通过了信道。这个实验存在极小的出现失败的可能性,而我们所处的世界刚好没有测量到粒子。

  针对 Vaidman教授的报告内容,主持人赵丹副教授做了简短总结,并提问这一研究成果的物理学意义。对此,Vadiman教授给出了详尽的回答:这一成果首先是对传统物理学理论的冲击,在传统物理学理论中,反事实通信几乎是不可能的,但从量子力学出发,该理论就能获得较好解释;其次,实验的成功是对多世界理论的支撑,帮助我们摆脱对量子世界的传统描绘的限制,进一步推动量子力学研究,促进对传统问题的深入探究以及新理论、新思想的出现。在场的其他师生也从多个方面提出问题,老师和同学们畅所欲言,气氛热烈,本次报告在师生们热烈的掌声中圆满结束。

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