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概率的烦恼:量子贝叶斯拯救薛定谔的猫 概率的烦恼:量子贝叶斯拯救薛定谔的猫
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[美]汉斯·克里斯蒂安·冯·贝耶尔 著
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郭武中 阮坤明 译
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中信出版社
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概率的烦恼:量子贝叶斯拯救薛定谔的猫 献给芭芭拉(Barbara)
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概率的烦恼:量子贝叶斯拯救薛定谔的猫 前言
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退休后,我成为一名量子力学补锅匠。在大学里教了五十年的量子力学,研究生涯中玩弄着数学的奇技淫巧,挣扎着通过各式各样的报告、文章、书籍以及电视节目将量子物理福音带给普罗大众之后,量子力学给我的人生留下了深深的印迹。它点缀了我思考宇宙的方式。
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然而,自从高中开始,在我发现乔治·加莫夫(George Gamow)的经典故事集《汤普金先生》(Mr.Tompkins stories)中所描绘的量子撞球和量子丛林的魔幻世界之后,我备受量子力学带来的不安情绪的折磨。到目前为止,它行之有效,且从未让我抑或是其他人失望。然而,尽管使用它并且在大学里教授它,我内心深处却觉得自己并没有真的理解它!我感觉自己不过是在重复着量子先哲们精心设计的步骤。像所有物理学家一样,我熟悉牛顿物理,也即经典物理,且当情势需要时,我可以如同传道者一样引经据典,对答如流,飞快说出它的教令、篇章,口若悬河地去描述它,然而我却从未能这样熟悉量子力学。量子力学的奇幻之处并不在于它数学式的复杂,而在于与生俱来的的悖论和难解之谜。
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其中最著名的谜题莫过于薛定谔的那只倒霉的猫的故事——根据量子力学的假设,这只猫同时处于既生又死的状态。其他的难解之谜包含了这样一条论断,即一个量子粒子可以在不同的位置上被同时观测到,这意味着粒子表现得像波一样,波则像粒子一样,而信息则似乎可以瞬时传输。总而言之,这些谜被称为量子奇异(quantum weirdness)。
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诺贝尔奖桂冠获得者——理查德·费曼给予我安慰。尽管他是二十世纪最顶尖的量子物理学家,但是仍旧抱怨“没有人真的懂量子力学”,包括他自己!然而他这个极其悲痛的自嘲并未给予我太多的安慰。
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随后,意外的事出现了。就在我计划着退休且从自己不会与量子力学相处愉快的那种悲伤论断中撤退时,量子信息前沿领域专家克里斯托弗·福克斯(Christopher Fuchs)的文章让我犹豫不决。尽管我并不是很懂他的文章,但是这篇文章看上去很鼓舞人心。按照科学圈子的传统,我邀请他来到我的学术之家——弗吉尼亚州的威廉·玛丽学院做了一个报告。他接受了邀请,因而我开始在他帮助下寻找量子力学的新解释。它被称为量子贝叶斯理论,一语双关地简写成QBism,这么做的原因,我将在这本书中解释。这些年量子力学使我受益匪浅,且它激发了许多设备的发明,这些发明逐步衍生出改变我们生活的整个工业,而量子贝叶斯理论与量子力学的这些技术方面的应用无关。取而代之的是,量子贝叶斯理论不过是在重新解释该理论的基本部分并赋予它们新的含义。
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