量子信息的两种哲学研究进路

量子信息理论是一个内容丰富、深刻的物理学理论.量子信息理论的诞生为解决量子理论中的概念困难提供了新的研究视角.但是,在运用信息概念解决量子力学中的基本困难时,非物质主义和工具主义又开始流行,成为量子信息的两种哲学研究进路.我们一方面需要挖掘信息概念对于我们理解量子力学可能会有的新洞见,另一方面需要警惕信息工具主义和非物质主义的泛滥.     

《量子信息哲学》出版

华南理工大学科技哲学研究中心吴国林教授新著《量子信息哲学》,已于2011年由中国社会科学出版社出版,这是作者多年来对量子信息进行哲学探索的结果。量子信息理论基于量子力学,又具有新的特点。量子力学仅是量子信息理论的基础之一,量子信息理论还包括信息理论、计算理论等。因此,量子信息哲学     

量子物理学有助于决策行为

科学家一般认为量子理论只能对微观层面"施威",而对宏观层面则束手无策。但据英国《新科学家》网站报道,如今有科学家提出,在量子世界起重要作用的互补原理和概率理论同样可用来解释一些宏观现象,比如人类的决策过程等。这是因为普通的概率理论无法将对人的决策行为产生重大影响的特定情境考虑在内,不过有了量子概率理论,很多问题就会迎刃而解。有物理学家表示,将量子力学的规则应用于心理学和经济学有助于我们理解大脑和人类的决策行为。量子力学过程也会出现在微观尺度如果有人让你将意识和无意识区别开,你能做到吗?仔细想想,这确实是一项很困难的任务。如果意识存在着一个物理学的基础——     

《量子信息哲学》出版

华南理工大学科技哲学研究中心吴国林教授新著《量子信息哲学》,已于2011年由中国社会科学出版社出版,这是作者多年来对量子信息进行哲学探索的结果。量子信息理论基于量子力学,又具有新的特点。量     

量子通信是什么?

"绝对安全"的通信是千百年来人类的梦想之一,量子通信系统的问世,重新点燃了建造"绝对安全"通信系统的希望。那么,究竟什么是量子通信呢?目前,量子通信尚无严格的定义。物理上,量子通信可以被理解为在物理极限下,利用量子效应实现的高性能通信。信息学上,则认为量子通信是利用量子力学的基本原理(如量子态不可克隆原理和量子态的测量塌缩性质等)或者利用量子态隐形传输等量子系统特有属性,以及量子测量的方法来完成两地之间的信息传递。     

普特南量子逻辑思想的演变

普特南曾提出“逻辑是经验的”这一惊世骇俗的论题。他主张，正如广义相对论揭示出非欧几何才是真正描述现实世界的几何学一样，量子力学也意味着量子逻辑才是隐藏在经典逻辑背后的“真逻辑”。然而鲜为人知的是，普特南口中的“量子逻辑”这一概念曾经历过重大的转变。但是概念的修正并没有帮助普特南成功地论证量子力学命题真值的实在性，并且他最后也不得不承认非欧几何与量子逻辑的类比是不妥当的。应该说，普特南的工作确实说明量子逻辑可以提供同样好的量子力学解释，不逊色于保留经典逻辑的解释；但量子逻辑并不是唯一的“真逻辑”,无论是否局限在量子逻辑的范围内，围绕着量子力学解释的逻辑系统都是支持着逻辑多元主义的。     

范·弗拉森关于量子测量的模态解释

范·弗拉森的量子测量的模态解释不仅是他的量子力学哲学理论的核心,也是他的一般科学哲学理论--建构经验论--的主要科学思想基础.本文主要从量子测量的解释问题,测量的模态解释的主要思想内容和模态解释的意义等几个层次较深入浅出地介绍范·弗拉森的量子测量解释理论,并概括地说明它与范·弗拉森的整个量子力学哲学及与他的建构经验论的关系.     

量子认知的研究回溯、核心应用领域与未来展望

量子认知是当代认知科学哲学体系中的一个新型的边缘分支学科,借助量子力学理论的数学方法对认知科学哲学领域中的现象构建模型,从而研究与描述人类认知,最为核心的应用领域是决策行为。近年来,一种基于量子理论的量子决策模型为解决传统决策模型难以解决的问题提供了新的思路。该模型打破了传统决策模型中经典概率理论的禁锢,为决策理论的发展指明了新的方向。然而,相较于其他较为成熟的认知科学哲学分支,量子认知的研究仍处于起步和发展阶段,还需要深入开展量子认知的基础理论研究、积极探索量子认知的神经生理基础、构建类量子贝叶斯网络以优化决策、发展量子博弈以拓宽量子认知疆域等。     

由量子计算看科学与哲学的层次观

量子计算是建立在量子力学基础上的一种全新的计算,被认为是最有可能突破现有的传统计算设备之计算能力的计算方式。量子计算具有"反直觉"的特点,这使得许多我们日常生活中认为是常识的知识在量子计算中不再成立;同时,我们在一般的认知能力中认为决无可能发生甚至有些"唯心主义"的现象恰恰成为量子计算可能远远超过传统计算的有力证据。量子计算特别是量子计算机近几年的巨大发展启示我们,哲学是科学发展的一个高级阶段,哲学的发展和进步同时也可解释科学并促进科学的发展。科学的发展可能存在着本质的局限性,哲学也许能在更高的层次对这种局限性提出解决方案。     

量子通信实用化现状分析与探讨

量子密钥分发和量子隐形传态不断取得的新突破,使量子通信实用化问题日益成为关注的焦点。本文简析了量子通信研究的发展历程,并对量子通信的实用化现状进行了概括：实用化量子密钥分发技术已近在眼前,但量子隐形传态的实用化仍尚需时日。针对认识和理解量子通信时的典型误区,本文做了简要澄清。根据量子通信实用化发展态势,为我国量子通信的发展提出了4点对策和建议     

计算复杂性、量子计算及其哲学意义

量子计算机具有超越经典计算机的能力。量子计算具有并行性和整体性,某些量子算法具有加速性。量子计算揭示了:数学与物理学之间的紧密关系,量子力学的波函数具有实在性。量子计算具有克服计算复杂性的能力。     

格罗夫算法、量子控制及其对量子测量的意义

波函数具有可控性。量子算法是幺正算法,能够对一个量子系统进行变换(量子控制),且变换前后的经典物理意义并不发生变化。格罗夫算法具有放大波函数的系数的能力。量子算法对被测量子系统的控制,在一定程度上体现为对量子测量进行控制,于是,测量后显现的经典实在并不是量子实在的任意所为。量子控制是面对实事本身,是一种现象学式的处理方式,它不去追究量子系统有什么样的结构。     

Quantum Mechanics and Realism

Quantum mechanics is usually presented as a challenge to scientific realism, but I will argue that the details of quantum mechanics actually support realism. I will first present some basic quantum mechanical concepts and results, including the Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) experiment and Bell's theorem, and do it in a way that everyone can understand. I will then use the physics to inform the philosophy, showing that quantum mechanics provides evidence to support epistemological realism.     

Quantum Mechanics and Computation

In quantum computation non classical features such as superposition states and entanglement are used to solve problems in new ways, impossible on classical digital computers.We illustrate by Deutsch algorithm how a quantum computer can use superposition states to outperform any classical computer. We comment on the view of a quantum computer as a massive parallel computer and recall Amdahls law for a classical parallel computer. We argue that the view on quantum computation as a massive parallel computation disregards the presence of entanglement in a general quantum computation and the non classical way in which parallel results are combined to obtain the final output.     

Quantum Particles as Conceptual Entities: A Possible Explanatory Framework for Quantum Theory

We put forward a possible new interpretation and explanatory framework for quantum theory. The basic hypothesis underlying this new framework is that quantum particles are conceptual entities. More concretely, we propose that quantum particles interact with ordinary matter, nuclei, atoms, molecules, macroscopic material entities, measuring apparatuses,  in a similar way to how human concepts interact with memory structures, human minds or artificial memories. We analyze the most characteristic aspects of quantum theory, i.e. entanglement and non-locality, interference and superposition, identity and individuality in the light of this new interpretation, and we put forward a specific explanation and understanding of these aspects. The basic hypothesis of our framework gives rise in a natural way to a Heisenberg uncertainty principle which introduces an understanding of the general situation of ‘the one and the many’ in quantum physics. A specific view on macro and micro different from the common one follows from the basic hypothesis and leads to an analysis of Schrödinger’s Cat paradox and the measurement problem different from the existing ones. We reflect about the influence of this new quantum interpretation and explanatory framework on the global nature and evolutionary aspects of the world and human worldviews, and point out potential explanations for specific situations, such as the generation problem in particle physics, the confinement of quarks and the existence of dark matter.     

Ungrounded Dispositions in Quantum Mechanics

General metaphysical arguments have been proposed in favour of the thesis that all dispositions have categorical bases (Armstrong; Prior, Pargetter, Jackson). These arguments have been countered by equally general arguments in support of ungrounded dispositions (Molnar, Mumford). I believe that this controversy cannot be settled purely on the level of abstract metaphysical considerations. Instead, I propose to look for ungrounded dispositions in specific physical theories, such as quantum mechanics. I explain why non-classical properties such as spin are best interpreted as irreducible dispositional properties, and I give reasons why even seemingly classical properties, for instance position or momentum, should receive a similar treatment when interpreted in the quantum realm. Contrary to the conventional wisdom, I argue that quantum dispositions should not be limited to probabilistic dispositions (propensities) by showing reasons why even possession of well-defined values of parameters should qualify as a dispositional property. I finally discuss the issue of the actuality of quantum dispositions, arguing that it may be justified to treat them as potentialities whose being has a lesser degree of reality than that of classical categorical properties, due to the incompatibility relations between non-commuting observables.     

量子退相干解释的再思考

量子测量退相干解释,在解决量子测量难题上正在取得进展。但量子测量退相干解释的具体模型,被测系统与宏观仪器所形成的纠缠态,在退相干解释理论体系中逻辑上并不自恰,退相干解释的应用模型仍存在重新建立的必要。     

量子隐形传态过程的因果关系分析

事件概念较粒子概念更为基本.利用基于事件概念的Bunge状态空间模型,对量子隐形传态过程中的相互作用及因果关系进行了论证和分析.量子信息传递中有相互作用的发生,展现了违背"定域性作用"假设的非定域性,体现了一种新型的非定域性因果关系的存在.用不确定性原理阐明了量子信息传递中有"能量波动",并将之看做是对经典因果性中"能量传递"概念的拓展.     

From Cubist Simultaneity to Quantum Complementarity

This article offers a contribution to the history of scientific ideas by proposing an epistemological argument supporting the assumption made by Miller whereby Niels Bohr has been influenced by cubism (Jean Metzinger) when he developed his non-intuitive complementarity principle. More specifically, this essay will identify the Bergsonian durée as the conceptual bridge between Metzinger and Bohr. Beyond this conceptual link between the painter and the physicist, this paper aims to emphasize the key role played by art in the development of human knowledge.