量子信息|马兆远：量子大唠嗑量子力学|宇宙|马兆远|量子

马兆远：清华大学未来实验室首席研究员，师从诺贝尔物理学奖获得者威廉丹尼尔菲利普斯
量子力学的发展使我们能用超越牛顿经典力学的新思想重新看待世界，他告诉我们经典的世界观认为世界是客观实在的，不受第三方的观察者而改变，但是量子力学的世界观却认为未必有绝对的客观，你的观察和测量会改变观察对象，世界是关联的，分析的方法就可能破坏关联，改变事物的本身。 01化的大数据不能完整解释我们的世界，我们还要关注情感、思维、信任和合作这些重要的量子信息，这些在社会事务和企业管理中尤为重要，你想了解吗？
这个是我的实验室，十几年前我选这个题目开始做博士的时候，我的老板问我：你将来会不会得密集恐惧症？然后我跟他说：我是一个中国人，我怕啥呀！

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我们做物理跟做哲学、甚至做科学的人，从古到今都在探索所谓宇宙的本原。通过我们对宇宙的了解跟认识，现在把它分为三个阶段。

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第一个阶段我把它叫古典阶段，在这个古典的阶段里面，在古希腊有亚里士多德，有苏格拉底，然后在古印度有释迦牟尼，当然在中国有老子、孔子跟庄子。
这个时候，人们通过对宇宙的观察跟直觉的认识，建立了不同的宇宙模型，但值得注意的一点是，不管我们对宇宙是怎样认识的，说宇宙是金木水火土，阴阳五行组成的，还是上帝在七天之内造出来的，这个时候我们都对这些宇宙模型更多都是直觉上的看到、想到，缺乏实验的基础。

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然后过了2000年， “天不生牛顿，万古如长夜” ，一直到牛顿力学的建立，我们把它叫做经典力学的建立。我们开始认识到，原来上帝设计的这个宇宙，是可以被认识，被精确的预测，甚至可以被计算的。
这时候我们有了一个信心，建立了一个完善的，当时来说算是完善的一个科学的方法论，就是我们经常谈到的分析和综合。我们认为这个复杂的世界是可以被分割成简单的小块，然后对每一个小块都有进一步的认识跟了解，那对整体的宇宙就有了认识。然后在这个基础上，我们有了科学的世界观，讲我们生活的这个宇宙是一个客观实在的宇宙。
客观是什么概念，就是说存在第三方的观察者。我对事物的观察，不会影响到事物本身，当然事物也不会影响到我。这个时候，我可以以一个客观的思维来思考这个世界，同时我们也相信这个世界是实在的，是实实在在的概念就是说我可以看得见摸得着，看得见摸得着的东西才叫世界。
我们用后来的理论来解释这个实在的概念，就是说我们认为这个宇宙所有的因果关系都会限制在狭义相对论的光速的范围之内，没有任何一个因果关系相互作用可以超过光速。
所以在这个方法论跟世界观的基础上，我们建立了后来所谓的化学、物理学、生物学以及我们的社会学、经济学的很多模型，甚至建立了整个现代科学的整个体系。

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我们开始相信，我们生活的整个宇宙是一个精密的钟表，我们每个人都是这个钟表上的一个零件。甚至一句曾经非常流行的话会讲（很多人都会记得）“我是一颗螺丝钉，哪里需要哪里拧”！这句话里面有很深刻的经典力学的哲学背景。
然后我们会去相信这个世界、人类生活的社会可以被精确地计算、规划，如果我们知道了足够多的信息，这个世界可以运行得非常完美。

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经典力学的影响是如此的之深，一直到了量子力学诞生的几十年之后，爱因斯坦还在说上帝是不会掷色子的。

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这句话是什么意思呢？就是说如果我们知道了色子本身的材质，扔色子的时候手的力以及它落地之前的风速、桌面的具体种情况，那么色子到底哪个面朝上是可以被精确计算的。但是量子力学会告诉你，量子力学的随机是一种完全的随机，不存在更深一层的来解释这个随机性。
这里边有两层的含义，一层的含义是讲我们可能永远没有办法掌握所有的信息，另外一方面是说即使我们能写出一些公式来计算这个色子的动力学性质是怎样的，但是由于我们知道，后来混沌力学的发展，这个确定性可能都是完全没法去计算的，混沌本身会决定你的结果不是一个确定的结果。

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所以我们就只能从另外一个角度来思考这件事情，它提供了一个思维的角度。我们讲道，可道，非常道。可道的那部分，我们后来把它总结成所谓的经典信息部分；不可道的那部分有可能就是我们所说的量子信息部分。我们知道量子信息的一个单元需要无穷多的经典信息来对它进行描述。
量子信息很多时候在说一件事情，比方说一本书有100页，那么如果是经典信息的话，我读了10页，大概我掌握的内容只有10% 。但对于量子信息而言，我们读了99页，可能这个你还是一无所获。所有的信息都记录在页与页之间，行与行之内。或者说我们讲的可道与不可道之外。
而且量子信息提供了另外一个事情，量子信息本身描述的是事物的关联。所以当你用分析的办法来了解这个世界的时候，它本身的信息被割裂了，它变成了新的信息，或者它变成了信息的一部分，所以你最初想去了解的那些东西，并不是你通过分析跟综合，可以去知道的。这时候我们提供了一种观念，就是说这些信息我掌握不了！

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量子力学有一些例子，可以看一下。我们先回到狭义相对论，狭义相对论在说人是没法超过光速来运行的，最近的一些宇宙学研究发现，离我们地球很近的一颗行星，叫开普勒-62 ，这个行星上的整个环境跟地球非常类似，这样就会让人有想象，那个地方有没有生命，我们将来会不会有机会过去。但是开普勒-62离地球到底有多远呢？有1200光年，即使以光的速度走也需要1200年才能到达那个行星上。所以现在我们的科学技术，尤其是医疗条件，我估计是没有这个希望。
但量子力学提供了另外一个渠道：我们在地球上准备一个将要去旅行的人，在开普勒-62上准备跟他相同的碳原子跟分子，然后这个人身上量子信息部分可以通过量子通道及时地过去，他身上的经典信息可以通过光这种方式、无线电波的方式，走光速的办法过去， 1200年之后，当经典信息跟量子信息在开普勒-62上重合的时候，这个人就复活了。对宇宙而言，已经经历了整整1200年，但是对这个人来说，他根本没有经历这个过程，当他醒来的时候，已经生活在另外一个世界了。

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从实验的角度上，公元2000年的时候，丹麦的一个实验课题组其实已经做了这个实验。他们把两团原子团中其中的一团原子团通过量子信息的办法，传递到另外一个原子团上，然后因为这个原子是全同性的，所以唯一能区别这一团原子跟另外一团原子之间的区别就是它们的量子信息，如果你能把量子信息传递到另外一团原子上，实际上这团原子，就变成了前面一团原子，而前面那团原子就消失掉了。这个实验， 2000年已经被证实成功了，如果我们要星际穿越，要做的就是怎样把这个实验做得更大！

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回到前面的假设，我们有了一个新的假设：当一个体系里每个组成单元跟别的单元之间，有大于3的关联的时候，而这个单元本身又趋近于无穷大的数目的时候，这个体系有可能就是一个量子体系。
事实上我的实验室正在做类似的一些实验来证明这点是有可能存在的。我们的大脑、人类社会、社交网络可能都是这样的体系。我们大脑经常做的一件事情是思维，我们在经典的教育里边告诉你，思维这件事情是要通过语言来进行的，但是我们在现在这个角度来再想这件事情，我们真的是通过语言来进行思维的吗？如果真是这种情况的话，我们还要音乐跟美术这些东西有什么用呢？它们是怎么进了我们的大脑的呢？

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语言就是一个典型的经典信息，它是可以被01化的，可以被记录、传递。同样我们相信语言这个东西是可以去被拓展，并变成我们现在更多的地方去讲的所谓大数据的概念，就是说我们可以用大数据来描述很多我们看到的世界，看这些世界怎样相互作用。

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但是我们如果回忆刚才所讨论过的爱因斯坦的色子的问题，是不是认为我们的大数据也可以涵盖量子信息这部分呢？现在看来可能没那么容易。回到语言上来讲，我们经常用语言来进行交谈，但是我们这种交谈是不是我们在交流的过程中的所有过程呢？尤其是在场男生，想象一下你第一次约女生出来，这时候你可能跟女生之间的交流不光是你的语言问题，可能更多的是眼神、动作,甚至是周围的环境、气温，然后背景音乐，所有这些东西构成了你能不能成功地把她第二次约出来的决定条件。而这时候你如果只用微信这种01代码的方式，可能远远很难达到这个目的。之前我也帮别人看了一个项目，就是说在老年人家里装电视，然后在孩子们家里装摄像头，计划用这个办法来解决老年化的问题。

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但是实际上，如果这种办法是可行的话，那我们现在为什么还要花那么多钱去跟客户谈判，通过这种谈判桌上的人跟人之间的联系建立起来信任最后才能达到拿到这个合同。所以从这个角度来讲，可能对儿女来说，最重要的事情是你能经常真的回家看看，而不是给你的父母发微信。

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再扩展一点，就是谈话这件事情。 Peter Senge ，是管理学中的一个流行人物，他在自己的《第五项修炼》这本书里边去讲怎样建立一个学习型企业。 Peter Senge本人非常推崇一个人，甚至在说是他的精神领袖，就是David Bohm ， David Bohm是什么人呢？是一个量子物理学家，他参加过曼哈顿工程，后来受到麦肯锡主义的迫害后回到了英国。在他老年的时候，他非常推崇Dialogue这个过程，因为CC讲坛本身要求不能用太多的英语，所以我把Dialogue这词翻译成大唠嗑。
他说科学研究就是一个大唠嗑的过程。所有科学家通过不同的研究背景，然后在一起开会、聊天、发Email、发文章，进行最大可能的交流，在这个过程中产生新的想法，给出新的解决方案。而且科学家本身也通过跟自己的历史的经验在进行大唠嗑，然后得出新的结论，发展完善自己的理论。从这个角度讲，科学研究可能就是一个或然的过程。
牛顿力学讲，小概率事情一定是小的影响，但是科学研究显然不是一个小概率的，它即使是个小概率事情，但是它的影响显然不是小概率的。所以从这个角度讲，我们是不是可以扩展到科学研究本身，通过大唠嗑，拓展了更多的信息在后面，而且把这些信息包括起来，那科学研究本身是不是就变成了一个必然的过程，而不是一个或然的过程？
我们讲一个企业在运行的过程中，传统的模型总是把它构造成一个层级式的结构。就是一个企业的领导者他在发作业，告诉企业里边每一个部门，去完成哪些工作。我们这里有一个假设，就是每一个部门，能顺利地把自己的工作完成，那这个企业就能高效地运作。
但实际上我们发现，随着学习型企业的诞生，尤其是现在知识型企业的出现，像GOOGLE、苹果甚至前两天的WhatsApp这些公司的出现，企业的管理变得越来越复杂，更多的成本其实变成了企业的部门与部门之间的交流。你会发现，每一个部门都很完善的完成了自己工作之后，当领导者把这些工作收回来，完全拼不成一个东西。
所以Peter Senge就跟David Bohm讲，用大唠嗑这种方式来解决企业内部门跟部门之间的问题，把企业的所有员工聚在一起，让他们聊天，完全没有压力、没有背景甚至是没有目的的在一起进行交流，那么这时候你会发现它变成一个非常有效手段来让企业变成一个非常有效的运作团队。甚至是说我们可以回想，很多新的想法甚至企业的新观点，都是在这些大唠嗑的过程中产生的。
对于企业的领导者来说，如果有大唠嗑这种工具，其实你做的事情可以非常少。
大家看一下这个短片，这个跟我们前面那张照片形成了鲜明的对比。其实对于一个企业领导者来说，规则建立的时候，企业里边就像交通规则一样，每一个驾驶员的大脑本身就是一个复杂系统，当他们构建成一个复杂的网络的时候，每一个节点，都会去完成自己相应的工作，找到自己该有的位置，那么整个体系，就在一个有效的环境下在运作。
对管理一个企业来说，它是类似的。你企业的管理者来说，你可能只需要让这些人有效地进行沟通，甚至相信你的企业的每一个员工都是知识型企业工作者，这种方法的组织行为从量子力学的角度来讲，叫做对称性的自发破缺，或者是说企业的复杂系统的自组织行为。

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总结一下我刚才说的这十几分钟的内容，需要带回家的信息：我们比较了经典力学跟量子力学之间的区别，经典力学告诉我们我们生活的世界是一个客观实在的世界，但是这些年的量子力学发展可能对这些事、对我们这些经典的眼光会有一些影响。
从经典上去讲，我们通过分析跟综合可以去了解一个事物，但是量子力学告诉你，我们生活的这个事物你没法把它分割开，当你分割的过程中已经改变了事物本身。而且量子力学本身可能也不会告诉你，这个世界是一个客观的。你在观察的时候，你改变了事物本身，同时事物本身也会改变你，观察者与被观察者之间是被纠缠在一起的。实在的角度，我们前面讲了量子信息，量子信息本身是可以超光速运行的，所以在物理的角度来说，一定意义上它不再承认狭义相对论所规定的客观实在。
【量子信息|马兆远：量子大唠嗑】然后你可以学到的东西，大概至少可以总结成两句：一句是说，我们现在生活在21世纪，我们是不是还能再以18世纪的眼光来看待我们身边的世界；然后另外一句是说，我们曾经相信01代码的这种大数据的世界里边，我们的经济可以腾飞，我们可以用01大数据的这些概念来改变我们的生活，那么从量子力学的角度来说，它提供了一些也许经典信息完全没法囊括的信息在里边，这些信息我怎么去处理？而且这些信息，是不是更加接近我们的生活？

量子信息|马兆远：量子大唠嗑

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