从爱因斯坦的好奇心到量子信息科技

今天我会从爱因斯坦的好奇心讲起，之后延伸到最近这些年来发展的一个新技术，就把它叫做量子信息科学或者量子信息技术。

后面可能有一些具体的内容，大家不一定了解，但是只要是有两个信息能够记住就可以，这就是整个的主题。

第一，我想告诉大家，目前的科学理论是，我们的世界不是决定论的。

第二，有了这样新的理念之后，可以来做很多有趣的事情。

世界是决定论的吗？

我从爱因斯坦一个观点讲起。

爱因斯坦应该是我们历史上最伟大的科学家之一，他有一个信念，上帝是不掷骰子的，什么意思？

大家肯定学过牛顿力学，它告诉我们，比如卫星发射之后，可以计算什么时候卫星会经过我们的头顶。也就是说，所有粒子的运动状态都是可以精确预言的。那么，如果把这个问题进一步延伸一下，就会引起这么一种概念，就是决定论。

也就是说，包括今天的演讲，是不是老早之前就被决定好了？相当于我们看一部电影的时候，尽管还没有看到电影结尾，但我们知道这个电影已经有结尾了，你的任何行为是改变不了什么的。

科幻片《西部世界》里有一位女士，她是一个机器人，却认为自己是有自主意识的。事实上，她的每一个举动都是由后台程序所设定的，下一时刻要做什么说什么，其实老早像拍电影一样已经被确定好了。

但作为一个人，内心深处其实都不太相信牛顿力学这个结论，所以霍金讲过一句话：“即使是相信一切都是上天注定的人，在过马路的时候也会左右看一看，以免被车撞到。”

这提出两个问题：第一，这个世界到底是决定论的，还是本质上是不确定的，以至于允许我们有自主意识，可以有自由的思想。

第二个，如果本质上是不确定的，那如何从物理学上来证明这一点？

单缝实验与双缝实验

我们先来做一个实验。

有一条缝，光源照过去，有强度分布，中间最亮，两边慢慢变暗。实验很简单，每天都可以重复做，拿手电筒一照就可以了。但是有科学家说，如果把光的强度进一步减弱，会有什么样的结果呢？