序言 別有洞天的多瑙河河底

每到1月1日，維也納愛樂樂團新年音樂會都會用樂聲迎來新的一年。這一盛會在傳統的維也納音樂協會金色大廳舉行，吸引著全世界數億人。他們渴望欣賞施特勞斯家族及其同時代音樂巨匠們美妙絕倫的華爾茲、波爾卡等風格的樂曲以及一些序曲。隨著演奏落幕，觀眾席上掌聲四起。然而，他們所有人都在期待著返場節目。旋即，如他們所愿，幾縷低沉的樂曲聲自琴弦間升起，掌聲再次雷動。隨后，樂曲聲停止，樂團指揮向現場及全世界聽眾致新年賀詞。其間，樂曲聲再次響起，樂團演奏小約翰·施特勞斯著名的圓舞曲《藍色多瑙河》。此曲兼容并蓄地表達了人類的喜悅和憂傷，在存世的樂曲中鳳毛麟角。它當年為維也納皇家和宮廷舞廳的盛大舞會而創，至今歷久而彌新。因此，人們常將此曲視為奧地利的“第二國歌”。

然而，現場聽眾和電視機前的觀眾卻并不知道，在距離金色大廳不遠的維也納市區里，一項現代尖端科技實驗正在進行之中。這項實驗用科幻小說般的奇思妙想引發我們對宇宙蒼生的遐想，挑戰著人類的想象力。

最后，音樂會在最后一個返場曲目——有史以來最具活力、最歡快的樂曲之一老約翰·施特勞斯的《拉德茨基進行曲》的演奏聲中結束。我們離開音樂廳，驅車駛向多瑙河。此時正值元旦假期，美麗動人的維也納冬日里人流稀少。多瑙河分兩條支流穿過維也納城，兩者中間形成一座長長的島。我們從一座橋跨過其中一條支流，進入島區。我們車上的GPS（全球定位系統）并沒有顯示這座橋，這座島也不向公眾開放，除非你有公務在身。

我們駛向了島上隱身于幾棵大樹后面的一座大樓。這是維也納污水系統泵站的所在地。一條巨大的污水管道穿過河底，連接河的兩岸。這條污水管道用于將河東側（維也納人將這一側的維也納城貼心地稱為“多瑙河對岸之地”）收集的全部污水輸送至河另一側的一座大型廢水處理廠。有了這些，重視環保的維也納人便不會擔心污水被直接排入多瑙河。

我們進入大樓，乘電梯下行兩層，來到了河下面。步行一小段路之后，我們遇到了兩條分別通往河左右兩岸的寬敞隧道。巨大的隧道里面，輸送污水的管道和許多電纜平行穿過。隱約之間，我們發現，其中一條隧道的入口附近，別有一番風景。

我們在一個角落，看到一間玻璃墻小屋。走近一些，我們看到里面有激光燈，還有很多高科技設備，包括現代電子器件和計算機等。在那里，我們遇到了魯珀特。他告訴我們，他是維也納大學的一名學生，正在寫博士論文。他希望盡快完成論文，以便獲得博士學位。他論文的題目是“遠距離量子隱形傳態”。我們請魯珀特簡單解釋一下眼前的情況。他告訴我們，這個實驗的目的是將一個光粒子（光子）從河岸的多瑙河島一側遠距離傳送至島對岸一側。

看出我們不太理解，他又微笑著向我們解釋說，隱形傳態有點像科幻小說中的“光傳送術”，但又不完全是。盡管我們沒太聽懂，但我們卻越發聽得入迷。他答應稍后會給我們一個更詳細的解釋。此刻，我們只想大致了解一些術語，熟悉一下有關當前研究的一般概念和身邊的陌生環境。

我們了解到，這里的激光器主要是用來產生一種非常特殊的光的。光由被稱為光子的粒子組成，而這種特殊的激光器能夠產生相互“糾纏”的特殊光子對。這里的糾纏指的是兩個光子彼此緊密聯系，我們將在本書后文中做詳細介紹。一組光子對，當其中一個光子被測量時，另一個光子的狀態便同時受影響，不管二者相距多遠。

“糾纏”這一概念由奧地利物理學家埃爾溫·薛定諤在1935年提出，其意在描述一種耐人尋味的狀況。此前不久，阿爾伯特·愛因斯坦在與其年輕的同事鮑里斯·波多爾斯基及納森·羅森共同發表的一篇論文中指出，量子力學中出現了一個意義重大的新情況。

為了讓讀者了解什么是糾纏，我們來思考一下相互作用的兩個粒子。比方說，這兩個粒子像兩個臺球一樣相撞，然后便會各自分開。在經典物理學（也就是傳統物理學）中，如果一個臺球向右移動，另一個就向左移動。此外，如果我們知道“撞擊球”的撞擊速度以及它撞擊“靜止球”的方式，并且我們還知道“靜止球”移動的速度和方向，我們便可以精確計算出“撞擊球”的去向。這正是一個優秀的臺球手所要考慮的，他手握球桿時，早已準確計算好了擊球方式。

然而，量子“臺球”卻遠非如此。在互相撞擊之后，它們同樣會遠離彼此，但卻有趣和奇怪得多。每個“臺球”既沒有確定的速度，也沒有明確的移動方向。實際上，在撞擊之后，它們僅僅是遠離了彼此。

問題的關鍵在于：每當我們開始觀察其中一個量子“臺球”，它便會瞬間以一定的速度和移動方向遠離碰撞點。與此同時，另一個量子“臺球”也具有了相應的速度和方向。并且，不管兩個球相距多遠，這一現象都會發生。

因此，兩個量子“臺球”之間處于糾纏態。當然，這一現象尚沒有被發現存在于現實中的臺球世界，但對于基本粒子世界，卻是常態。兩個相撞的粒子仍在遠程親密呼應。如果對其中一個粒子進行“觀察”，那么另一個粒子會瞬間受到影響，不管它距離被觀察粒子有多遠。

對此奇特現象，愛因斯坦并不以為然，稱其為“鬼魅般的超距作用”。他希望物理學家們能夠找到一種消除這一鬼魅現象的方法。與愛因斯坦不同，薛定諤接受了這一全新現象的存在，并賦之以“糾纏”這一新詞。糾纏是存在于量子世界的特別現象，它試圖迫使我們拋棄難以釋懷的現實世界觀。

我們不禁向魯珀特問起了量子糾纏實驗的目的。他笑著回答說：“天機不可泄露?！睂τ谝粚庾樱旂晏貙⑵渲幸粋€光子放在了河下面他的小實驗室里，而將另一個沿著一條光纖發送到河對岸的一個接收器那里。

交談中，魯珀特不斷提到“愛麗絲”和“鮑勃”這兩個人名。愛麗絲和鮑勃相互之間發送光子，并且互相交談，就像兩個人一樣。可以假想，他們是實驗者，愛麗絲坐在實驗室里，鮑勃則隔河相望。

我們問魯珀特，他為什么將實驗者命名為愛麗絲和鮑勃。他說這不是他的發明，這兩個名字來自密碼學領域。在密碼學領域，必須確保兩個人之間的信息不被未經授權的第三方讀取或聽取。我們立刻聯想到了扣人心弦的諜戰大片。然而魯珀特卻平靜地解釋說，密碼學如今已被廣泛應用，即使你登錄網站，輸入諸如銀行卡號等信息，這些信息通常也會被加密，因此外人不可能讀取到它們。他繼續說：“起初，人們稱信息發送者為A，接收者為B。后來，有人覺得稱呼A、B為‘愛麗絲’和‘鮑勃’更朗朗上口。”

然后，魯珀特讓我們看了看鮑勃的光子進入的那條纖細的光纖，它看上去與目前廣為使用的遠程通信光纖并無二致。

我們的目光隨著魯珀特的激光，順著光纜穿過小實驗室的玻璃墻，向上進入其與其他光纜的交會處，然后穿行入多瑙河下的大型隧道。魯珀特盯著我們的目光所向，問道：“想看看它去了哪里嗎？”我們殷切地點了點頭。就這樣，我們開始了維也納的地下之旅。

首先，我們進入了一段直徑約4米的向下鋪設的陡峭管道。我們下面還有兩條直徑約1米的污水管道。這兩條管道密封良好，因此，除了聞出空氣中彌漫著一點奇怪的味道，我們并沒有感到其他不適。盡管空間不是很寬敞，我們倒也能抬頭、挺胸地行進。我們的左右兩邊是電纜橋架，那條纖細的光纖就穿行在上面。有人感慨道：“這簡直像極了電影《第三人》。”這部電影是有史以來最偉大的電影之一，描寫的就是二戰之后發生在維也納的故事。電影中一些膾炙人口的追擊場景，就發生在這座城市的地下污水系統。我們不禁覺得馬上就要與奧遜·威爾斯在地下某個角落不期而遇，耳邊也似乎響起了安東·卡拉斯那首用齊特琴演奏的主題曲《哈利·萊姆》。

又走了一會兒，我們到達了地下之旅的最深處。魯珀特告訴我們，我們的正上方就是多瑙河。我們不禁假想，此刻如若河底崩裂，河水洶涌下瀉，我們走投無路，那該是怎樣一幅景象。幸運的是，一切安好。我們繼續小步疾行。慢慢地，道路開始向上延伸。又過了一會兒，我們走進一間小屋子。向外展望，我們發現，我們不僅已從地下穿過了河底，而且還穿過了河附近的一個小公園、一條鐵路和一條主干路。

在這間小屋子里，光纖脫出了它的塑料外殼，伸進一套與島上設備類似但又規模小很多的設備里。同樣，這里設有一臺計算機，還有一些諸如反射鏡、棱鏡之類的光學器材以及許多電子設備。魯珀特解釋說，要在這里對被傳送的光子進行測量，特別是要證實其性質和特點是否發生了變化。在通向一張小桌子的幾條電纜中，我們看到有一條向上延伸，直至我們所在大樓的頂部。魯珀特自豪地告訴我們，這便是連接愛麗絲和鮑勃的“經典”信道。這條信道構成了兩個實驗者的標準無線電連接。此刻，我們有點摸不著頭腦。這一經典信道有什么用處？魯珀特口中的糾纏光子到底是什么？隱形傳態又是什么？

為了弄懂這些疑問，我們爬上了房頂，頓時眼前一片開闊。河對岸就是愛麗絲所在的大樓，兩座大樓之間河流湍急。河面上，船只來來往往，不疾不徐，幾只鴨子和天鵝正悠閑地戲水?；厥缀影哆@邊，我們看到，緊挨著我們所在的大樓，有一座維也納佛教團體建的小型佛塔。頃刻間，我們的腦海里彌漫起了無盡的哲學疑問：這一切都是為了什么？我身在宇宙，應有何為？我在看世界，世界是否也在盯著我？讓人欲罷不能的量子物理學，與這萬物蒼生究竟又有何淵源？

放眼西望，阿爾卑斯山脈最東端丘陵地區的維也納森林盡收眼底；轉眼向東，則是匈牙利大平原的邊緣。此刻，一幕幕的歷史場景令我們思緒萬千。歷史上，來自東方的土耳其人兩次試圖征服維也納未果。難以想象，維也納一旦被征服，歷史將會如何被改寫。同時，我們也在想，我們所要探索的那些事關生死存亡的深刻問題會如何依賴于我們的佛教、伊斯蘭教和基督教文化。漸漸地，寒意隱隱襲來，我們又把思緒緩緩拉回到在維也納的現實生活。