论量子超光速性
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中 图 分 类 号 ： ４２ 文 献标 识 码 ： 文 章 编 号 ：６ ３— ７ ３ ２ １ ）３— ０ １—１ Ｏ１ Ａ １７ ４ ９ （０ ２ ０ ００ ６
Ｄｉ ｕ ｓ ｎ ｆｔｅＱｕ ｎｕ Ｓ ｐ ｒｕ ｎ ｌｙ ｓ ｓｉ ｓｏ ａ ｔｍ ｕ ｅｌｍｉａｉ ｃ ｏ ｈ ｔ
ＨＵ ＡＮＧ ｈ ．ｕ Ｚ ｉｘ ｎ
性 不 同。
虽然关 于 Ｑ Ｓ的知识和发现是丰 富的和 生动的 ， 并且极 有启发性 ， 它并不正 面和直接地 回答 “ 但 物质 、 能量 、 信 息能否以超光速传送” 的问题 。设计巧妙而有说服 力的实验仍是科 学家们的基本任务。 关键 词 ： 量子 力学 ； 量子超光速性 ； 量子纠缠 态； 量子隧穿 ； 负波速 ； 量子光 学（ ｏ） Ｑ
了Ｑ ｓ的 若 干 问题 ， 涉及 微 观 粒子 的速 度 定 义 、 Ｐ 思 维 与 超 光 速 研 究 的 关 系 、 子 纠 缠 态 作 用 速 度 、 子 隧 穿的 超 ＥＲ 量 量 光速性 、 负波 速 、 ａｉ ｒ 应 的 超 光 速 性 。 文 中指 出 Ｓｍ ｒ ｌ Ｃｓ 效 ｍｉ ｏ ｍｅ ｅ ｆ ｄ—Ｂ ｌ ｕｎ波 速 理 论 的 意 义和 不 足 ， 实验 例 说 明 ｉｏ ｆｌ ｉ 用
２ ０ 我 们 提 出广 义 信 息 速 度 （ ｅｅａ Ｉｆ ｍ ｔ ｎＶ ｌｃｙ Ｇ Ｖ） 在 ２ １ 提 出量 子 超 光 速 性 （ ｕｎｕ ｕ ｅ— ０ ５年 Ｇ ｎｒｌ ｎ ｒ ａｉ ｅ ｉ ， Ｉ 和 ｏ ｏ ｏｔ ００年 Ｑ ａｔｍ Ｓ ｐｒ
ｌｍ ｎｌｙ Ｑ ） ｕ ｉａｉ ， Ｓ 两个概念 ， ｔ 并建议改造现有的 高能粒子加速 器以寻找 和发 现超光速奇异 电子 。本 文则较 深刻地讨论
（ ｏ ｍｕ ｉ ｔ ｎＵ ｉｅ ｉ ｆ ｈｎ ， ｅ ｉｇ１０ ９ ） Ｃ ｍ ｎｃ ｉ ｎｖｒ ｔ ｏ ｉａ Ｂ ｉｎ ０ ０ ６ ａｏ ｓｙ Ｃ ｊ
Ａｂｔａ ｔＡ Ｅｎｔｉ ｈｌ ｎｏ ｐ ｓ ｅａ ｉ ｄ ｏ ａｄ ｕ ｎｕ ｃ ａ ｉ （ Ｍ） ｗ ｉ ｒ ｐ ｅｒｄ ｓｒｃ ： ． ｉｓ ｎ ｅ ａ ｐ ｏｉ ｔｔ ｅｔ ｒｓＱ ａ ｔｍ Ｍｅｈｎｃ Ｑ ， ｈｃ ｆｓ ａｐ ａ ｅ ｄ ｔ ｔｕ ｗ ｓ ｈ ｉｔ ｅ
年我们 最早指 出截止波导 中消失波模有 负相速 （ ＜ ） 负群速（ ＜ ） 象， ０和 ０现 笔者的专著《 止波导理论 导论 》 截 获
全 国优 秀科技 著作 奖。２ ０ ０ ３年 我们 用 同轴 光子 晶体 进行 实验并 观 测到 阻带 申的超 光速 群 速 ， （ ． 为 １５～２４） 。 ． Ｃ
量子光 学（ ｏ 方 法与经典物理概 念结合运用是重要的。 Ｑ ） 自２０ ０ ０年 以来的 负群 速 实验常 以某金属 （ 如铯 、 、 ） 原子 蒸汽 状 态作 为受试 对 象， 钾 铷 的 充分利 用激 光的高科 技特性和手段 ， 而使之成 为具有典 型 Ｑ 从 Ｏ特征的现代物理 实验 ， 因而极不 同于经典性质 的物理 实验 。 负群速不仅 是超光速 的特殊形 态， 而且普遍具有 下述特征 ： 输入脉 冲进入 媒质前 ， 口处 即呈现输 出脉 冲峰 ， 出 因而与 经典 因果
—
Ｖｏ．９． ． １１ Ｎｏ ３ Ｓｅ ｔ ２ ２ ｐ ， ０１
论 wenku.baidu.com 子 超 光 速 性
黄志洵
（ 中国传媒 大学 信息工程 学院， 北京 １０ ２ ） ００ ４
摘 要 ： ． ｉｓ ｉ 量 子 力 学 （ Ｍ） 反 对 态 度 从 １２ Ａ Ｅｎｔ ｎ对 ｅ Ｑ 的 ９６年 开 始 显 露 ，９ ５年 与 Ｂ Ｐｄ ｌ ｙ Ｎ Ｒ ｓｎ联 合 发 表 论 文 １３ ． ｏｏ ｋ 、 ． ｏｅ ｓ 时 达 到 顶 点 ， Ｅ Ｒ论 文后 来是 从 反 面促 进 了科 学 的 发 展 。 该 文 以狭 义相 对 论 （ Ｒ） 思 想基 础 ， Ｓ 和 Ｅ Ｒ都 而 Ｐ ｓ 为 而 Ｒ Ｐ
的奇特相关性 。Ａ ｐｃ 实验 的结果是在预 料之 中的 ， ｓｅｔ 因为 Ｑ 从 未错过 ， Ｍ 现在 知道 即使 在 苛刻的条件 下 它也不会 错； 可以肯定实验 证明 了 Ｅｎｔｉ ｉｓ ｎ的观念站 不住脚 。Ｂ ｌ认为在进 退两难 的处境下 可以回到 Ｌ ｒｎ ｅ ｅ ｌ ｏｅｔ Ｐｉｃｒ， ｚ和 ｏ ａ￣ 他 ｎ
第 １ ， ３ ９卷 第 期 中国传媒大学学报 自然科 学版 ２１ ０ ２年 ９月 Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ Ｏ Ｏ Ｒ Ａ ＦＣ ＭＭＵ Ｉ Ａ Ｉ Ｎ Ｕ Ｉ Ｅ ＳＴ Ｏ ＨＩＡ （Ｃ Ｅ Ｃ Ａ Ｄ Ｔ Ｃ Ｏ Ｏ Ｙ） Ｎ Ｃ ＴＯ Ｎ Ｖ Ｒ ＩＹ—ＦＣ Ｎ Ｓ ＩＮ Ｅ Ｎ Ｅ ＨＮ Ｌ Ｇ
否定超光速的可能性 。但 Ｑ 允许 超 光速存 在 ， Ｍ 并与研 究超 光速 的前提 即 Ｑ 非局域 性一 致。１８ Ｍ ９ ５年 Ｊｈ ｅｌ ｏｎＢ ｌ
说 ，ｅｌ Ｂ ｌ不等式是分析 Ｅ Ｒ推 论的产物 ， Ｐ 该推 论说在 Ｅ Ｒ文章条件 下不应存在超距作用 ； 那些条件 导致 Ｑ Ｐ 但 Ｍ预 示
２０ ０ ８年 ，． ａ ｒ等 用 处 于 纠 缠 态 的相 距 １ｋ 的 ２个 光 子 完 成 的 实 验 证 明 其 相 互 作 用 的 速 度 比 光 速 大 一 万 倍 以 Ｄ Ｓｌ ｔ ａ ８ｉ ｎ
上 ， １ ～１ ； 以说此 实验对有 关 Ｅ Ｒ的长期争论作 了结论 。 为 ０ ｃ ０ｃ 可 Ｐ 过去 ２ ５年来 ， 量子超光速性是笔者的主要研 究课题之 一。１ ８ ９ ５年我们提 出了量子 势 垒的等 效 电路模 型；９ １ １９
们的 以太是一种特 惠参考 系 ， 在其 中事物 可以比光 快。Ｂ ｌ指 出正是 Ｅ Ｒ给 出了超光速 的预期 。… …１９ ｅ ｌ Ｐ ９２年以来 有 多个超光速 实验成功 的报 道 ， 的 以量 子隧 穿为基 础 ， 的利 用经典 物理 现 象（ 消失波 、 常 色散 ） 而在 有 有 如 反 。
Ｄｉ ｕ ｓ ｎ ｆｔｅＱｕ ｎｕ Ｓ ｐ ｒｕ ｎ ｌｙ ｓ ｓｉ ｓｏ ａ ｔｍ ｕ ｅｌｍｉａｉ ｃ ｏ ｈ ｔ
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虽然关 于 Ｑ Ｓ的知识和发现是丰 富的和 生动的 ， 并且极 有启发性 ， 它并不正 面和直接地 回答 “ 但 物质 、 能量 、 信 息能否以超光速传送” 的问题 。设计巧妙而有说服 力的实验仍是科 学家们的基本任务。 关键 词 ： 量子 力学 ； 量子超光速性 ； 量子纠缠 态； 量子隧穿 ； 负波速 ； 量子光 学（ ｏ） Ｑ
了Ｑ ｓ的 若 干 问题 ， 涉及 微 观 粒子 的速 度 定 义 、 Ｐ 思 维 与 超 光 速 研 究 的 关 系 、 子 纠 缠 态 作 用 速 度 、 子 隧 穿的 超 ＥＲ 量 量 光速性 、 负波 速 、 ａｉ ｒ 应 的 超 光 速 性 。 文 中指 出 Ｓｍ ｒ ｌ Ｃｓ 效 ｍｉ ｏ ｍｅ ｅ ｆ ｄ—Ｂ ｌ ｕｎ波 速 理 论 的 意 义和 不 足 ， 实验 例 说 明 ｉｏ ｆｌ ｉ 用
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量子光 学（ ｏ 方 法与经典物理概 念结合运用是重要的。 Ｑ ） 自２０ ０ ０年 以来的 负群 速 实验常 以某金属 （ 如铯 、 、 ） 原子 蒸汽 状 态作 为受试 对 象， 钾 铷 的 充分利 用激 光的高科 技特性和手段 ， 而使之成 为具有典 型 Ｑ 从 Ｏ特征的现代物理 实验 ， 因而极不 同于经典性质 的物理 实验 。 负群速不仅 是超光速 的特殊形 态， 而且普遍具有 下述特征 ： 输入脉 冲进入 媒质前 ， 口处 即呈现输 出脉 冲峰 ， 出 因而与 经典 因果
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否定超光速的可能性 。但 Ｑ 允许 超 光速存 在 ， Ｍ 并与研 究超 光速 的前提 即 Ｑ 非局域 性一 致。１８ Ｍ ９ ５年 Ｊｈ ｅｌ ｏｎＢ ｌ
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２０ ０ ８年 ，． ａ ｒ等 用 处 于 纠 缠 态 的相 距 １ｋ 的 ２个 光 子 完 成 的 实 验 证 明 其 相 互 作 用 的 速 度 比 光 速 大 一 万 倍 以 Ｄ Ｓｌ ｔ ａ ８ｉ ｎ
上 ， １ ～１ ； 以说此 实验对有 关 Ｅ Ｒ的长期争论作 了结论 。 为 ０ ｃ ０ｃ 可 Ｐ 过去 ２ ５年来 ， 量子超光速性是笔者的主要研 究课题之 一。１ ８ ９ ５年我们提 出了量子 势 垒的等 效 电路模 型；９ １ １９
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