爱因斯坦错了？量子计算机给出答案，世界本质远比想象更奇妙！

一位物理学家对着记者说出“我们可以排除认知解释”这句话的时候，他自己刚发表的那篇论文里，压根没写过这句话。 论文写得极其克制，采访说得极其响亮，两者中间隔着一条不小的沟。 这条沟里塞的东西，就是最近被传成“百年争论终于有了结论”的那台量子计算机实验。 先把最基本的东西讲清楚，不然后面全是天书。 量子物理学里描述一个东西，用的不是位置、不是速度，而是一个叫波函数的玩意儿，通常写成一个大写的希腊字母Psi。小到一个光子，大到整个宇宙，理论上都能用它描述。 可这里有个要命的性质： 波函数本身，谁也没见过，谁也测不到。 你能拿它算的，只有概率。比如它告诉你，这个光子有百分之十的可能出现在屏幕上的某一点。 至于它到底会不会出现在那儿，长什么样，量子力学一个字都答不上来。不是暂时答不上来，是从原理上就不给答案。 换成日常的说法：这就跟掷骰子一样。骰子在手里怎么转、桌面多滑、出手多大劲儿，你要是全知道，理论上是能算出点数的。你算不出来，是因为你不知道那些细节。那波函数会不会也是这么回事？它只是一个把细节抹平了的平均描述，底下还藏着一层我们看不见的东西？ 物理学家给这层看不见的东西起了个名字，叫“隐藏变量”。如果隐藏变量真的存在，那波函数就不是真实的存在，它只是记录了我们知道多少而已——这个立场有个专门的词，叫“认知的”。它描述的是我们对现实的认识，不是现实本身。 爱因斯坦当年就站这一头。他认定量子力学是不完整的，底下一定还有隐藏变量。他不是抬杠，他的理由很硬： 你想想那个有百分之十概率出现在某点的光子，一旦你测了它，你就百分之百确定它在哪儿了。 这时候波函数得跟着“更新”，行话叫塌缩，或者叫约化。 问题就在这儿。如果波函数只是知识，那更新一下有什么稀奇的？你翻开牌看了一眼，你脑子里的概率当然瞬间就变了，这压根不是一个物理过程，没有任何东西在跑。 可你要是认定波函数是真实存在的东西，那这次更新的速度就超过了光速。这就是爱因斯坦嘴里那个著名的“幽灵般的超距作用”。他本人觉得，这种事不可能存在。 换成普通人的处境，其实也一样：你是愿意相信桌上有一层布，把牌盖住了；还是愿意相信牌在你掀开的那一刻才凭空长出来，而且千里之外那张配对的牌同时也长了出来？换谁都会先选前者。 新研究的作者要干的，就是把爱因斯坦这一头掀掉。他们用的工具叫PBR定理，名字取自三位提出者的姓氏——普西、巴雷特、鲁道夫。 这个定理的思路挺聪明，粗略说是这样：量子力学有一条核心性质，没有哪个状态能对应一个干净利落的确定测量结果。 假设一个光子有两个状态，状态A永远往左走，状态B永远往右走。你把它们按规矩叠加起来，得到一个A+B状态，左右各百分之五十。分束器就能做出这种状态来。 隐藏变量理论要解释这个A+B，就得说它的隐藏变量里既包含A的成分也包含B的成分。 也就是说，A+B和A之间、A+B和B之间，隐藏变量必须有重叠。而量子物理里两个粒子的波函数是各自波函数的乘积。 PBR定理证明的是： 存在这么一组状态和系数的搭配，量子力学要求某个测量结果的概率必须是零，可任何隐藏变量的安排都做不到这个零。 新实验做的就是这件事。把这套协议原封不动编码进量子计算机里跑一遍，结果出来了——跟量子力学预言的一模一样。 真是难以置信，这谁能想到呢。 那这算不算证明了波函数是真的？答案是不算，有两个原因。 第一，这个检验根本排除不了隐藏变量。回头看PBR定理的前提：它假定A+B这种状态的隐藏变量，必须是A的隐藏变量和B的隐藏变量的某种组合。 可凭什么必须这样？没有任何理由。你完全可以这么设计：状态A的隐藏变量取值是1，取1的时候粒子往左；取2的时候往右。到了A+B，隐藏变量取值换成3和4。就这么简单，重叠没了，实验也就管不着了。 整个证明的力气，全压在一条没人证明过的假设上。 第二个问题更微妙。波函数到底是什么意思，物理学家从量子物理诞生那天起就吵到现在。玻尔——通常被算作哥本哈根诠释的开山者——的立场是波函数不真实，它是我们用来描述系统、增加自己知识的一种方式。 这不就是“认知的”本意吗？可按照PBR定理的分类标准，哥本哈根诠释被划进了“真实”那一栏，理由是它不承认隐藏变量。 跟玻尔整套解释的立足点，正好拧了个一百八十度。 说到底这是个定义问题。一群人把词的意思悄悄改了，然后宣布一场持续百年的争论有结果了。这种事在别的行当里也不新鲜：指标改一改，考核就漂亮了；口径换一换，难题就解决了。物理学家随手重新定义词语，讨论不会因此往前走一步。 有意思的是，这事儿真要论责任，作者本人不该背。 他们在论文里既没声称排除了隐藏变量，也没声称波函数不是认知的，写得规规矩矩。 可对着记者，说法就变了个味道。中间那道工序是谁加的，加了图什么，其实心里都有数。 一篇诚实的论文，撞上一个需要标题的世界，谁的嗓门大，谁就成了“结