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我游泳的时候在想些什么

 我最喜欢游泳。本来是为了健康,后来发现这项运动适合我独往独来的性格,再后来发现它对保养身材很有效,于是养成了几十年游泳的爱好。还有呢,就是那很多很多游泳的地方,记载了我生命的旅程:从小时候松花江边的沟渠,到青岛的海滩;从普林斯顿大学的体育馆,到伦敦圣约翰森林街角和玛丽帮火车站附近西摩街上的公共游泳池;从上海浦东到香港奥运和九龙住处的会所。每个游泳的地方,都伴随着我的一份记忆,想起来历历在目。 有人说,游泳是个枯燥的运动,那千篇一律的动作,实在无聊。就连跑步都会好得多,起码可以听听音乐,听听书,游泳就什么都做不了。 我说,游泳不枯燥,因为游泳的时候,可以不停地想事情。 游泳时,手臂一前一后地划过,一开始有些累,因为氧气还没有被血液运送到四肢。渐渐的,氧气到了,反倒不觉得累了。这时,呼吸均匀起来,脑子就开始遐想。但是这么多年,我倒也没记住想了些什么,直到最近,有一天,在香港会所的游泳池里,我在仰泳的时候,望著头顶正上方高楼围住的那片夜空,在那一块宛如天井般的“穹庐”里,很多星星叽叽喳喳地像是给我问候。那一刻,我忽然觉得,游泳是我生命重要的一部分,它伴着我绕过地球,从中国,到美国,到欧洲,再到亚洲。我应该把它写一下。 村上春树有一本书,叫《当我谈跑步时我谈些什么》,大概他也是出于和我一样的目的吧。在那本书里,村上春树提到毛姆的一段话,英文是:“In each shave lies a philosophy”,意思是,“每一下剃须的动作,都蕴藏着一份哲学“。那是句意味深长的话:想像在电动剃须刀出现之前,那些老式男人,照着镜子,抹着香皂沫,小心剃须的样子。他们长相各异,高矮胖瘦不一,剃须刀的每一推,或优雅,或粗鲁,或急促,或迟缓,这些动作反映了一个人的性格,以及他对生活的态度。所以那剃须的动作,确实蕴藏着一份哲学。 但是在中文版的那本书里,不知怎地就变成了“任何一把剃刀都自有其哲学”。这让我很疑惑,我翻了不同的译本,所有的引用,都是这样。也许村上春树的日文版就是这样的,而我看到的英文,却是村上这本书英译者的版本,我没有找到毛姆的原话,或者也许毛姆也是像中译本这样说的,我不知道。但是我喜欢英译本的那句话,可以想象,每一下剃须的动作,都蕴藏着一份哲学,多么深刻。而不是生硬如中译文,一把剃刀有什么哲学呢?哲学在人,不在刀。 我这里想起这句话,是因为我想说:游泳时,手臂前后每一次摆

量子禅论:第一章

量子禅是基于科学尤其是量子力学的世界观。既然是世界观,也就要对宇宙的起源、宇宙的本质、自然与人的关系、宗教、艺术、美学和社会学都有一整套系统化的看法。 一个世界观为什么要基于科学?因为我们生存的环境,即大自然,是科学的研究对象。我们自己广义上说也是大自然的一部分,因此有些科学学科的内容就是人,或人和大自然的关系。一个世界观,如果摒弃科学,摒弃对自然的理解,就是摒弃了与人相关的重要内容。这样的世界观就会是偏颇的,它的有效性和相关性也就会较低,得出的结论也会是不正确的。很多宗教排斥科学,我认为是不对的。如果造物主创造了自然,而我们说自己相信造物主,却排斥或不想深入理解造物主所创造的自然,这可以说是没有真正相信造物主。而相信造物主,尊敬他,崇拜他,首先要尊敬并要深入理解他所创造的大自然,就得懂科学、掌握科学。也因此,世界观所包括的一切,都应该与科学有密切的关系。有些人,不论是文科生还是理科生,都对强调科学在人文方面的作用非常反感,其实是与宗教人士排斥科学持一种思维方式,都是不能认可科学的基本性。 当然,人文有独立于科学很大的部分,尤其是当人类社会已经摆脱了远古时代那种对自然的几乎无助的依赖,在精神世界取得更大发展的今天。这也是量子禅所认知并有所贡献的一部分,这在之后会有更详细的论述。但是,由于科学是研究自然的学问,而自然是人类生活的重要部分,因此科学是世界观的重要基础,这是不能不着重强调的。事实上,从古希腊的毕达哥拉斯、亚理斯多德,到伽利略、笛卡尔、牛顿、莱布尼茨、都既是科学家,又是人文大师。科学对于人文的影响很大,但人们又经常看不到这一点,有些人文者,宗教人士,更是不认同科学对人文的作用。量子禅其实是回归古典,不同于很多其它无论是宗教还是哲学的世界观,基于科学,尽可能的从科学的根本看问题。由于人类的终极问题“我从哪里来,我到哪里去,我是谁”都与自然有强烈的相关性,量子禅会给出更为自洽的世界观。 世界观影响日常生活,但一般不能直接成为日常语言。在日常生活和工作中,如果不是科学家,却总是谈科学,谈量子力学,别人又不懂,就事与愿违,无法沟通,影响生活和工作了。或者在欣赏一幅美术作品的时候,一定要谈量子力学,那也是很煞风景。但是量子禅者的世界观是对生活、工作和艺术欣赏都是有很大影响的。比如,量子多象性让量子禅者更加有容忍度,能够认识到不同观点有不同的角度,因此,也可能会创新。再

量子もつれのポイント

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一般の人々が量子もつれについて話すとき、彼らは本当に深い理解を求めません。彼らは言うだろう:2つの粒子が遠く離れており、情報が光より速く送信できない場合、1つの粒子の(スピン)状態を測定し、他の粒子の(スピン)状態をすぐに知ることができます。彼らはこれは不思議だと言いました:この情報は光よりも速い速度でこの粒子から他の粒子に伝えられるでしょうか? しかし、問題は、2つの粒子が異なる状態(スピンが反対方向にある)であることがわかっていて、一方が検出された場合、もちろん、もう一方もわかっているため、光情報の伝送よりも高速である必要はありません。まるで2人がヒスイのアザラシを2つに半分に分け、それぞれが半分を取り、遠くを旅したかのようです。後で片方を見ると、もちろん、もう片方がもう片方を取っていることがわかります。 問題の鍵は、2つの粒子のスピン方向のランダム性にあります。つまり、2つの粒子のスピン方向が反対であることはわかっていますが、各粒子のスピン方向は、粒子自体もわかりません。まだ固定されていないため、正と負の両方が可能です。この粒子の回転方向は他の人にはわかっているようです。そのため、他の "選択"して反対の回転をとります。これは "不気味な動作"( "不気味な動作")です。他の人はどのようにして異なる方向をとるのでしょうか。ジェイドシールの半分を2人がそれぞれ取ったと言うのと同じですが、それぞれが固定された半分ではありませんでした。これは不明なためではなく、固定されているからではなく、実際には半分または半分のどちらかです。翡翠の半分は精神性と気性を持っているようです。片方の手では、これは半分かもしれませんし、もう半分かもしれませんが、常に反対であるので、二人はどちらが半分を取ったのか分からないのです。 したがって、量子エンタングルメントの問題は、それらが離れすぎていることではなく、光の速度によって伝播される情報に到達できないことですが、それでも次のようになります。 2)2つが常に異なる方向にある理由。最初の質問は、依然として量子力学の基本的な質問です。つまり、「重ね合わせ」と呼ばれる、なぜ粒子がこれまたはそれになるのかということです。 2番目の問題は、パウリの排他原理に関連しています。

Key points of quantum entanglement as I think

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When the general public talks about quantum entanglement, they really do not ask for deep understanding. They would say: When the two particles are far apart, and the information cannot be transmitted faster than light, you measure the (spin) state of one particle and you immediately know the (spin) state of the other particle. They said this is magical: could the information be transmitted from this particle to the other at the speed of faster than light? But the problem is, if we know that the two particles are in different states (the spins are in opposite directions), and one is detected, of course we will know the other, which does not require any faster than light  information transmission. It is as if two people divided a jade seal into two halves, each taking half, and traveled far away. Later when you see any one half, of course you would know that the other person has taken the other half. The key to the problem lies in the randomness of the spin directions of the two

量子纠缠的关键点

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现在大众说到量子纠缠,确实是不求甚解。他们说:两个粒子相隔甚远,光信息根本还传不到的时候,你测量一个粒子的(自旋)状态,就知道了另一个粒子的(自旋)状态。他们说这很神奇,莫非有信息超光速地从这个粒子传到了另一个粒子? 但是问题是,假如我们知道这两个粒子的状态不一样(自旋方向相反),测到一个,当然也就知道了另一个,这不需要什么超光速的信息传递。就好像两个人把玉玺分成两半,每人各拿一半,远走他乡。你看到任何一半,当然也就知道另一个人拿了另一半。 问题的关键,还是在于两个粒子自旋方向的随机性。就是说,我们虽然知道两个粒子的自旋方向相反,但每个粒子的自旋方向,粒子自己都不知道,因为尚未固定,正负皆有可能,这时候,确定一个,另一个却能知道,而“选择”取正好相反的自旋,这就是“怪事”(“Spooky Action”)了,它怎么知道要取不同的方向呢?相当于说,两个人各拿了一半玉玺,但是每个人拿的不是固定的某一半,不是不知道但已经固定,而是确实可能是这半,也可能是那一半,两个一半的玉玺有灵性,有脾气,在一个人的手里,一会是这半,一会是那半,但总是相反,搞得那两个人也不知自己拿的是哪一半。 所以,量子纠缠的问题不是相隔太远,光速传播信息不可能到达,而还是在于:1)为什么一个粒子是既可能是这个,也可能是那个;2)为什么两个总是不同方向。前一个问题还是量子力学的根本问题,既:可以是这个,也可以是这个,即所说的“叠加”。第二个问题,与泡利不相容原理有关。 这两个问题,既然是量子力学的根本,与叠加有关,也就一定会是测不准原理的问题。 (进而,是“realistic”还是“anti-realistic"的问题。) 换句话说,量子纠缠的最大看点并不是在这两个粒子分离之后,相距遥远时被测量,戏法般亮相的时刻,而是每时每刻,尤其是一开始。让我们看看它们在一起时是什么情况:这两个粒子在一起的时候,如果我们把它们看成一个系统,这个系统有自己成对的协变量,也要满足测不准原理。其中有一对,这一对中的一个,就是它们自旋的角动量之和,按照泡利不相容原理,两个自旋方向必需是0,因而是确定的。与这个确定的量对应的协变量是什么呢?我们不去管它,可以想象是某个粒子的自旋。按照测不准原理,两个粒子自旋的和是0,即正好相反,是确定的,那么每个粒子本身的自旋方向就是(极端)不确

量子力学和量子纠缠的故事

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在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,(之后,即使这些粒子被分离很远,也是完全相关的),这个现象被称为为量子纠缠(quantum entanglement)。 量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。 量子纠缠的现象源于爱因斯坦。1935年,在普林斯顿高等研究院,爱因斯坦、博士后罗森、研究员波多尔斯基合作完成论文《物理实在的量子力学描述能否被认为是完备的?》,并且将这篇论文发表于5月份的《物理评论》。这是最早探讨量子力学理论对于强关联系统所做的反直觉预测的一篇论文。在这篇论文里,他们详细表述EPR佯谬,试图借着一个思想实验来论述量子力学的不完备性质。他们并没有更进一步研究量子纠缠的特性。 薛定谔阅读完毕EPR论文之后,有很多心得感想,他用德文写了一封信给爱因斯坦,在这封信里,他最先使用了术语Verschränkung(他自己将之翻译为“纠缠”),这是为了要形容在EPR思想实验里,两个暂时耦合的粒子,不再耦合之后彼此之间仍旧维持的关联。不久之后,薛定谔发表了一篇重要论文,对于“量子纠缠”这术语给予定义,并且研究探索相关概念。薛定谔体会到这概念的重要性,他表明,量子纠缠不只是量子力学的某个很有意思的性质,而是量子力学的特征性质;量子纠缠在量子力学与经典思路之间做了一个完全切割。如同爱因斯坦一样,薛定谔对于量子纠缠的概念并不满意,因为量子纠缠似乎违反在相对论中对于信息传递所设定的速度极限。后来,爱因斯坦更讥讽量子纠缠为鬼魅般的超距作用。 1935这一年,爱因斯坦56岁,回答他这篇文章的只有薛定谔和波尔,之后就再也没有人感兴趣。年轻的物理学家们都在急着出成果,管不了这么形而上学的东西。这样想来,爱因斯坦应该也是遭受冷遇的了。或者,他也没有兴趣搞下去。 我的普林斯顿真是很伟大呢(说她是我的,是因为我既在这里得到我的博士学位,也在这里生活了N年)。这样的一个小城,竟好像宇宙的中心一样,群星闪烁。连数名字都数不过来。但是这里我却要提这样一个名字,因为他把量子纠缠又从尘封里翻了出来。说到这,我不得不卖弄一下,忽然想起门德尔松把巴赫翻出来。不过这是哪儿到哪儿的,完全没关系,真实胡思乱想。 这个人就是波姆。话说波姆从伯克利拿到博士,二战

Dialog between Mr. Bai and Mr. Sai on quantum computing

Mr. Bai: How is quantum computing different from traditional computing? Mr. Sai: Bit is the smallest unit of information. In traditional calculations, the minimum unit value is binary, either 1 or 0, and the physical meaning is that the transistor is "on" or "off". Quantum computing differs from this in that its value is a "state": it can be in an open, closed, or intermediate state at the same time. This is also called "superposition". The building blocks (ie bits, or bits) of quantum chips are called qubits. It is not electronic in nature. Jim Clarke, director of Intel's Quantum Hardware, said: "The work of a transistor requires a string of electrons, and quantum computing works on an electron, and this electron spins, creating a qubit." But they are very powerful. Professor John Morton of University College London said: With 50 qubits, you can solve problems that today's fastest supercomputer cannot. With 300 qubits,