量子力学与区块链

  昨天晚上去西安交大听了韩锋先生的讲座，关于量子力学与区块链的内容。韩先生深入浅出地解释了量子力学的基本概念，并用量子力学概念解释了区块链的存在合理性及价值。

    首先，介绍了熵的概念：S＝k log W；W表示体系围观状态；k为常数；S为熵值。熵表示体系混乱程度的度量。

     参考：百度百科－熵

    其次，提出了两个问题：我们如何才得以生活在低熵的世界；不违反熵最大原理的情况下如何获得低熵信息。

    韩先生给我们指出了新的量子世界观，单个量子通过两个窄缝时具有随机性。量子的本质是非定域整体性。韩先生博士论文课题是将定域和非定域进行统一：Englert-Greeberger-Yasin二象性关系。其中的过度部分我的水平还无法理解。爱因斯坦（1933年）说：我们必须放弃粒子在理论模型中完全定域的概念，我以为是海森伯的测不准原理的永久性结果。

    另外，还谈到了最近比较火的量子通信，纠正了一些科普作家的误导。量子通信仅仅是利用量子纠缠现象来保证密钥传输不能被窃听，而不是利用量子纠缠现象来传输信息。信息的传输还是靠现有的通信技术。

    当前已经接近证明到，熵最大原理不是原理，很可能是量子不确定性和纠缠的某种必然效应。熵最大原理只有在局域的子系统中适用，而整体的环境不会达到热平衡，也就是宇宙不会热寂。世界的随机性根源在于量子非定域不确定性。人类观测宇宙有时间空间局限性造成时间箭头。因此，爱因斯坦说时间是幻觉。

   以上量子纠缠、熵的概念架构了从非定域的量子世界到定域世界的桥梁。中心化智能系统的复杂度过高导致效率降低，因此引入去中心化的分布式系统，可以保持系统的低熵。

参考链接：韩锋－量子金融和比特币

    关于量子纠缠和相对论矛盾之处，韩先生认为，爱因斯坦的相对论原理，本质上是说定域的事件（或者说定域信息），是不能超过光速去建立因果关系的（传递定域信息），而量子力学的非定域纠缠，是不能建立定域因果关系的（不能传递定域信息），所以量子的非定域关联和相对论原理不矛盾。

    “在大数据的世界里，因果性往往是不存在的，但是关联性更重要”，其实关于大数据，我坚信它真正的价值是你真正能发现很多弱关联。因此，正是量子力学揭示了非定域整体性的存在，很可能是我们这个可见世界后面一种更基本的存在。

    比特币的基本核心理念是DAC（分布式自治系统），可以推断比特币是非定域整体性存在的互联网版，它体现了未来我们处在这个时代或者说这个世界的未来特征，也就是说大数据弱关联代表了这个时代的整体特性。

    所谓非定域性的算力，代表未来全世界组织的民主特征。相信未来全球起作用的组织不是某个中心化的组织，而是一个非经营性定域存在的、p2p的、建立在互联网密码学基础之上整体关联的民主性协议性组织，这是民主的一种全新的形式，也是未来全人类的金融资源。

    量子力学的一大贡献就是对随机性的研究。“世界是由原子组成的，世界的变化遵循因果律”。这个观念根深蒂固，直到今天仍然为我们每个人看这个世界的常识。因此，所有事物被一维的时间和三维的空间所规定，在任何一个确定的时间点，任何一个事物只能处在一个确定的空间三维坐标上，不能非此即彼。事情的发生可以把时间作为维度追溯因果联系。

    量子力学挑战了这种观念，打破了传统时空的定域性，经典物理学，或者说我们固守的因果律在这里被颠覆了，量子力学中代表量子态的波函数是在整个空间被定义的，态的任何变化是同时在整个空间实现的。

    这正与比特币的精神相吻合，且不论对比特币的争执蕴含了多少伦理道德乃至科幻的态度，比特币在某种意义上，正是量子力学“非定域”的写照。无处不在，不按某一个意志，或者遵循某种因果强联系来演进。

参考资料：黄太吉与比特币