量子理論深入剖析: 《三體》裡為什麼說“毀滅你, 與你何干? ”

“毀滅你，與你何干？”，是出於中國第一科幻作家劉慈欣所著《

三體

》小說裡的一句話，原話是“毀滅你，與你有何相干？”，是丁儀在研究水滴飛船時突發感慨的一句警示，相信凡是看過《三體》的人對這句話基本上都有著深刻的印象。

為什麼說“毀滅你，與你何干”呢？把“我”都毀滅了，還說與“我”不相干？乍一聽怎麼這麼矛盾呢？不同的人也許會對這句話有不同的理解：或認為反映了宇宙文明之間“弱肉強食”的冷酷法則，或認為反映了低等文明對於高等文明的一文不值，或認為反映了自然法則的自然之性，等等。而本篇文章，將從量子力學的角度出發，深入剖析解釋“毀滅你，與你何干”的深刻含義，從不同的思維視角，從量子理論的奇異性，從生命本質，從迴圈的自然律……

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開始探討前，讓我們不妨先來思考一個問題：如果有一天，地球上所有的交通工具都被淘汰的話，即從此以後人們的出行再也不需要乘坐交通工具的話，地球上會發生怎樣的變化？

每當下班走進住所園區，或上班走到辦公樓下，首先映入眼睛的，再也不是那一排排的各種車輛，而是空曠的草坪和綠植，不是給人以惆悵的擁擠，而是給人以空曠的神怡。馬路上，大小街道里，再也不是川流不息的各種汽車，電動車，腳踏車等，而是隻有悠閒散步的人們。所有的交通工具都消失了，地面上省出來了將近五分之一的空間……

省去了這些大小笨重的各種交通工具，也就等於增強了對地球的環保，從此地球再也不會受到各種交通工具的廢氣排放汙染和噪聲汙染，因為“汙染”的製造源地都被改成了“超空間傳送的中轉站”，而地球環境則會變得更加綠化，空氣更加清新。很美好的願景，不是嗎？怎樣才能做到將地球上所有的交通工具都淘汰掉呢？那正是我們開篇所要探討的科學，也是解決地球環境問題的關鍵所在——超空間傳送，即“量子隱形傳態”技術的應用。探索科學，探索宇宙，水木長龍與您繼續的探索之旅。

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相信大部分人都看過「星際迷航」，對裡面的超空間瞬時傳輸人或物的現象不會感到陌生，只要透過掃描人或物，並進行量子比對，然後推動按鈕，便可以藉助

量子糾纏

原理實現將人或物瞬間從飛船傳送到另一個星球的地面上。聽起來很科幻，不是嗎？但隨著量子科學的發展，這種曾經只出現在科幻影視劇裡的不可思議，早已不再是可望不可及，因為這種超空間傳送完全可以被我們的科學家藉助微觀粒子進行演示，說不定我們現實生活中哪天就會出現「星際迷航」裡的那種瞬間傳送技術。

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何為量子隱形傳態？‍

量子隱形傳態，顧名思義，傳送的不是物質實體，而是物體的狀態資訊，且並不透過中間的空間，即實現的是非定域性的超空間傳送——將一個物體從一個地方瞬間“轉移”到另一個地方，好像不需要中間的傳輸過程似的，又像在傳輸過程中被隱形了般，故名“量子隱形傳態”。

既然傳送的不是物質實體，為什麼還說不需要交通工具呢？

這正是量子隱形傳態的微妙之處，藉助的是量子糾纏原理，波函式坍縮理論。方法是：假設需要傳送的是粒子X，而粒子1和粒子2處於量子糾纏狀態。那麼，最終將如何實現將粒子X藉助量子糾纏原理“傳送”到粒子2那裡呢？

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我們設粒子X的量子態為Φ，然後讓粒子1與粒子X進行一次巧妙的比對測量，這種比對測量會導致整個系統（包括粒子1，粒子2，粒子X）的量子態按照某種特定的方式發生波函式坍縮效應。因為粒子1與粒子2原先處於量子糾纏態，從而會將粒子X的量子態Φ以一種變換態傳遞給粒子2。而處於粒子1處的測量者此時可以透過經典資訊通道的方式（比如打電話）告訴粒子2處的觀測成員表徵變換的操作資訊（包含於測量結果中）。

粒子2處的觀測者可根據收到的變換資訊對粒子X的狀態進行還原操作（粒子2的量子態此時是粒子X的量子態的一種變換），從而還原出粒子X的原先量子態Φ，即讓粒子2變為原先粒子X的量子態Φ，也就等於將粒子X傳送到了粒子2所在的地方。這就是量子隱形傳態的例項操作，並不是真正的將粒子X傳送到了粒子2處，而是傳送的量子態，從而在粒子2處還原出一個粒子X的副本。

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不過量子隱形傳態有一個特點，那就是原先的粒子X的量子態Φ在被進行比對測量時會被完全破壞掉，這也正好吻合“量子不可克隆定理”。還有一點或許是很多讀者不明白的地方，那就是看起來量子隱形傳態似乎違背了海森堡的不確定性原理。事實並非如此，因為量子隱形傳態傳送的是未知量子態，即傳送者並不知道所傳送的粒子的全部狀態資訊，而是藉助量子糾纏和測量坍縮效應的方式來實現量子態的傳送的，所以並不違背海森堡的不確定性原理。

實現人或物的超空間傳送‍

明白了量子隱形傳態的原理後，我們就可以進行超空間傳送人或物了。怎麼傳送人或物呢？道理可以比葫蘆畫瓢，依照上面我們剛剛舉例的傳送粒子X的量子態Φ的方法，只是傳送人或物需要比對測量的是億萬萬的量子態，而不是簡單的一個粒子的量子態，這當然不能用簡單的粒子量子態的簡單實驗裝置來實現。不過，基本原理卻是不變的。

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假設需要將A地的某人某物，傳送到B地去。那麼就需要在A地和B地分別設有一罐處於量子糾纏態的量子集和（數量必須大於人或物本身的量子數）。可設A地的量子集和為A，B地的量子集和為B，A與B集和中的量子分別處於對應的糾纏態中。如果需要將人或物傳送到B地去，就需要先將人或物進行量子掃描並被量子集和A比對測量，此過程會破壞掉人或物本身的所有量子態，同時也會透過量子糾纏作用於量子集和B中的量子態，透過復原機制的反演算，便可還原出原先的人或物的本來樣子。

量子理論闡釋：毀滅你，與你何干！‍

至此，如果中間不出任何差錯的話，原先的人或物，就會像跨空間般完美地從A地消失，B地出現，彷彿被傳送過來了一般。而事實上，我們知道，這種“傳送”實則更像是克隆複製，將原先的銷燬掉，又創造出來了一個副本而已。只是，當你被完美地“複製”出來出現在B地時，你並不會感到自己不是自己，儘管你其實已經不是自己了，因為你在被掃描測量的時候便已坍縮成了一堆廢棄的粒子。毀滅你，與你何干！突然，感覺這句話用到此處簡直再也恰當不過了，不是嗎？

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將原先的你給銷燬了，然後透過量子糾纏的原理又複製出來一個你，對於又“重生”的你而言，根本不知道自己曾經被銷燬過，也不知道現在的你早已不是原先的你，只當是自己還是自己。這不正是開篇前我們所要探討分析的那句經典話語——毀滅你，與你何干——的最好解釋嗎？

毀滅你，與你何干？！嗯，聽起來很有道理，如果結合“量子隱形傳態”原理分析的話。但是，如果毀滅了“我”，又沒能完美地再創造出來“我”的話，那可就不能不說不相干了。

量子隱形傳態失敗的可能後果：‍

（1）不毀滅“我”，與“我”必相干！

凡事都有萬一，宇宙法則也有例外，大自然規律只對遵循者有效。

儘管量子隱形傳態能給交通運輸帶來方便快捷，可以淘汰掉地球上所有的傳統交通工具，但是，這種超空間的傳送也可能會出差錯，並不一定能保證每次都能完美地傳輸，就像普通交通工具也會發生交通事故一樣。

看過「星際迷航：下一代」的朋友，應該都記得兩個一模一樣大副瑞克的故事情節吧？在一次外出任務返回時，由於傳送機出現問題而導致被傳送的大副在被“傳送”（複製）到飛船時，並沒有銷燬被傳的原先版本大副，於是在後面的某一集便出現了兩個大副相遇的情景故事。直到「深空九號」還出現了那位本該被銷燬而因傳送機故障未被銷燬的那個大副。

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正因為機器的故障，導致原先的大副變成了“流浪者”，失去了曾經擁有的幾乎一切，副本的反而取代了原先的正位，致使「深空九號」時原先的大副因為迷失自我而隕於非命。或許，臨終前，原先的大副一定扼腕憤慨：不毀滅我，與我卻相干！為什麼機器偏偏出現了故障？這給我這個N號大副造成了多大的麻煩，帶來了多大的打擊，知道不？既生N+1號大副，何留N號大副？唉，真是命運的捉弄！

所以，如果量子隱形傳態過程中，如果副本已經被在目的地復原出來，而原先的版本並未被銷燬的話，那麼「三體」裡的那句話“毀滅你，與你有何相干！”就會變成“不毀滅我，與我必有相干！”。

（2）毀滅我，與我相干！

而「星際迷航：原初系列」剛開始的時候，便有幾個科學家在藉助超空間傳送機進行傳送時因為機器出現了問題而殞命的現象。也許那個時候，量子隱形傳送技術還不成熟，所以一開始便出現了悲催的畫面場景。

所以，在量子隱形傳態過程中，如果掃描測量了被傳送的人或物，而又未能按預期完成量子態傳送的話，那麼就會造成真正的“毀滅”——變成廢棄的一堆散亂粒子。這時，「三體」裡的那句話“毀滅你，與你何干！”就會變成“毀滅我，與我相干！”

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本篇文章「水木長龍」原創，轉載標明出處，謝謝！