22、信息与量子力学：关联、解释及启示

信息与量子力学：关联、解释及启示

在探讨信息与量子力学的关系时，我们会发现这两者之间有着千丝万缕的联系，并且不同的观点和理论层出不穷。下面将深入剖析这些内容。

量子信息的独特特征

由于叠加原理，量子信息具有经典信息所没有的特性，其中最重要的是与纠缠相关的特性。在张量积希尔伯特空间中，由状态叠加产生的量子信号状态相关性，其表现方式是经典信号相关性所不具备的。早期，像EPR和薛定谔等人就意识到，通过考虑涉及纠缠系统的特殊情况，可以深入洞察物理世界。这些情况也成为了否定某些理论解释的依据，但尚未能明确哪种解释是最佳的。如今，量子信息科学所涉及的情况也面临着类似的态度，因为符号纠缠作为一种信息处理资源，物理状态之间的相关性有助于增强信号传递。

对信息论性质问题的思考，为可用于编码信息的物理相关性提供了新视角。近年来，利用信息论工具，人们对量子系统的行为有了许多有价值的见解。量子态能够完成一些用相应经典态至少无法高效完成的通信和信息处理任务，这进一步支持了信息与量子力学基础密切相关的观点。

量子力学的信息解释

一些人认为量子信息理论不仅有用，而且是理解量子力学的关键。但这种说法在某些版本中看似合理，在其他版本中则不然。有一种观点认为信息是物理的，甚至比物质这一哲学概念中长期处于核心地位的物理对应物更基本，这种观点很值得怀疑。

其中一种有影响力的观点涉及将物理对象本体论还原为信息，这与所谓的量子力学信息解释相关。在这种解释中，信息是最基本的实体。每个量子化系统都与一定离散量的信息相关联，这些信息内容在所有时间内保持不变，并在系统演化过程中进行一对一的置换。测量被解释为一种特殊类型的信息在虚拟界面上的转移。多对一的状态还原并非基本