量子信息qubit与光速的平方.ppt
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1、邹晓辉(北京大学国内访问学者),量子信息 qubit与光速的平方c2,信息学基础研究(理论探讨),邹晓辉(北京大学国内访问学者),1、如何处理量纲问题?,物理学公式0:质能公式(E=m c c)公式1:代数变换(E/m=c c)数学公式2:转换条件(c c=n n)信息学公式3:数据公式(n n=D)公式4:知识公式(D=K+U),邹晓辉(北京大学国内访问学者),1、1 焦点问题,转换条件(c c=n n)涉及的究竟是“等量代换”还是“等价转换”?图1是叠合的常量(c c)与变量(n n)被分列(相当于做了分体手术1)的示意图。图1由图1可知:常量(c c)与变量(n n)的一个特例(当c=n
2、 的情形)之间是重叠的(这是两者的联系之一,联系之二在于双方虽然量纲不同但却是一对“孪生子”2)。1 这里的所谓“分体手术”实际上仅仅是针对常量(c c)与变量(n n)的极大值而言。2 讨论极大值可不考虑n c的情形。,邹晓辉(北京大学国内访问学者),1、2 光速的平方意味着什么?,“光速的平方(c c)”这一推导结果(作为一个特殊的常量)长期没有一个合理的解释。严格说,就是这个常量没在科学上定性。通俗说,是不知道:该常量存在究竟意味着什么?说它是物理概念却没有相应的客体,说它是数学概念(33加10的10次方)虽然更为贴切但又难以解释其含义(物理学和信息学的量纲如何统一的问题)。,邹晓辉(北
3、京大学国内访问学者),1、3,余下的问题就是要说明:如何把(量子)物理学和(通信与计算乃至一般的)信息学联系到一起?这就相当于给这对“孪生子”做“基因测序”。实际上就是从数学的角度考察这对“孪生子”在“基因图谱”中占有序位的相同部分。,邹晓辉(北京大学国内访问学者),2 物理量与信息量和数学概念,“光速的平方(c c)”作为数学概念(33加10的10次方)既可与其叠合的物理量光速(c)联系,又可与其叠合的信息量比特(bit:0或1)联系(见:图1)。因此,物理量与信息量虽然在它们各自的领域均可用各自相应的术语和量纲,但是,在共同的领域它们却必须符合数学的原理或法则。物理学是研究物理现象、物理概
4、念和物理原理的,数学是研究关系的,经典信息学乃至量子信息学是研究信息现象、信息概念和信息原理的,由于其中的原理与关系或数学结构等术语在本质上属同一层面,因此,这三门学问必然在这个相同层面发生迭交。,邹晓辉(北京大学国内访问学者),2、1 对“迭交”的解析,这就进入了继“质能载体(物)、思想概念(意)和语言符号(文)”三个基本范畴之后作为第四基本范畴的“序位关系(义)”这个层面。值得注意的是以往的哲学和科学虽都未从根本上凸现这个第四基本范畴但却无一不把它放在重要的核心地位,例如:物理的理,又如:文法得法。唯一薄弱的是“意义的义”在融智学导论(字本位与中文信息处理的基础)明确分析它之前,过去几乎一
5、直被“意义”或“意”所淹没或掩盖。,邹晓辉(北京大学国内访问学者),2、2“义”和“信息基本定律”,信息基本定律(科学假设):“同义并列,对应转换。”基于该假设,可断定:a、任何两个集合,只要“同义”即可“并列”。b、任何两个集合,只要“对应”即可“转换”。重点:“义”,一旦得解,“信息是什么?”的问题就会有一般科学的唯一答案。难点:“义”,虽有“含义、本义、真义、”等诸多解释,但分歧却难以消解。盲点:“义”,究竟可有多少意思?此处它究竟是什么意思?似乎仍然没有直接答案。,邹晓辉(北京大学国内访问学者),2、3 简单的等式,熟悉中文信息处理的读者虽然能理解“意义=意+义”这样的“字符串”公式,
6、但若要揭示“义”的内涵和外延就会发现:以往的科学知识中,不仅欠缺这项,而且,还常常在“意”、“意义”和“义”这三个概念之间“张冠李戴”。其实这三个概念中“义”(“关系”或“序位关系”这个词条)最重要且最根本。基于这种认识,笔者认为:在一般信息学的理论体系中,数学信息学就是研究这个最重要且最根本的范畴的学问,而文法信息学、意义信息学、物理信息学则分别在“文、意、物”方面逐级为于其下层,因为,在“道、法、义、理”方面它们几乎是平级的。,邹晓辉(北京大学国内访问学者),2、4 深刻的道理,邹晓辉(北京大学国内访问学者),3 从整合的角度来思考,如果仅仅从物理学和信息学分离的角度来思考,那么所谓“量纲
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