众妙之门 走进量子信息宇宙

万物是什么？万物从何而来？万物为何如此？在本书中，牛津大学量子信息科学教授弗拉特科·韦德拉尔从信息的角度对宇宙中这些最深层次的问题进行了深入的思考。他认为，现实中的一切都是由信息组成的；从生命的演化到金融投资，从社会秩序的动态变化到量子计算机的运行，都可以用信息来解释。那么，信息从何而来？为了寻找问题的答案，韦德拉尔教授将带领读者进行一次奇异的量子物理学之旅。本书适合对量子物理学感兴趣的读者阅读。

弗拉特科·韦德拉尔（Vlatko Vedral），博士，毕业于位于英国伦敦的帝国理工学院理论物理专业，博士论文的题目是《纠缠的量子信息理论》。自2009年6月起，韦德拉尔移居牛津，担任牛津大学量子信息科学教授。他同时拥有新加坡国立大学物理学教授职位。在整个职业生涯中，韦德拉尔曾在多个国际机构担任客座教授，发表了170多篇研究论文，并撰写了两种本科教材。他经常为科普杂志和报纸撰写文章，录制了大量的广播节目，经常接受电视采访。

序幕
第1章创世：从无到有/5
第2章信息：放之四海而皆宜/14
第1部分
第3章回到基本层面：比特和信息碎片/26
第4章数字浪漫：life（生命）是一个含4个字母的
英文单词/38
第5章墨菲定律：早就知道这倒霉事一定会发生/58
第6章投下赌注：全力以赴争取赢/78
第7章社会信息学：拼命社交，至死方休/91
第2部分
第8章演出开始了：灯光，镜头，准备/115
第9章激流勇进：超高速计算机/132
第10章漫无目的地碰运气的孩子们：是随机性还是
确定性/149
第3部分
第11章砂粒计算：到底是谁的信息/171
第12章毁灭：从有到无/186
尾声/213
致谢/217
延伸阅读/219
译后记/231

     1994年是我在伦敦读大学本科的最后一年。当年秋天，在为即将到来的新学期整理阅读材料时，我发现了3个词。这3个词将对我的未来产生深远的影响，它让我重新思考在生命中和物理学中遇到的问题。当时我并不接近清楚这3个词的确切意思，但是事情开始逐渐变得有意思。 每个孩子到了一定的年龄都会接触到各种各样的规则（定律和原则），这些规则似乎控制着宇宙及其内部的一切事物的运作。物理学有牛顿定律，生物学有光合作用周期法则，法语有语法规则，经济学有供求关系规律，等等。我当时还是个孩子，记得自己感觉有点不明白，感到迷惑，因为我们被要求逐个学习这些规则，而关于这些规则是怎么来的，暂且认为它们是魔术师的小把戏，好像是老师从帽子里变出来的。随着年纪的增长，我们对周围世界的感觉和认识逐渐发生了变化，这些小把戏似乎并不那么让人望而生畏了。我们能更好地解构它们，发现很多规则并不是那么特殊。经过一段时间在各个学科中研究足够多的规则之后，我们就可以开始猜测它们之间的联系，并且开始怀疑是不是存在一本“魔法书王”，它能统领一切规则。正是这个更大的愿景现在成为我和许多其他同仁奋斗的动力。无论你来自生活的哪一个角落，问题都是一样的：我们在周围看到的现实难道只是一锅看似随机、彼此无关的规则和事件的大杂烩？在基础层面有没有可能存在一条共同线索，可以从这条线索出发导出这些规则？ 自人类文明伊始，一些优选奇的头脑一直在寻找这条共同线索。从击石取火联想到钻木取火，我们学会了生火技术。从苹果落地联想到行星轨道，我们已经能够飞到月球上了。将我们对分子的认识与工程技术相结合，我们已经能够成功地做各种身体修复，从而延长人类的寿命。通过将我们对人性本质的认识与通信技术联系在一起，我们有了一个全球性的产品和服务市场。无论我们说的是何种语言，我们总是尝试着认识现实的不同侧面，并且把我们的认识联系起来，这显然非常有益。 随着认识不断深入，我们预计这一趋势将持续下去。毫无疑问，未来的发展取决于我们能够多么好地解释这些新信息，并将它们纳入到我们迄今所学的知识体系里来。通过继续创造更多的新联系，我们可以开发出包容性更好的定律或法则，然后反过来，利用它们指导我们更好地理解现实，以及反作用于现实。换句话说，首先解析我们周围发生的事情（即解码），然后利用这些信息构建或编码出一幅更好的、更普适的图画。当然，优选的问题是我们可以连接多少，是否存在一个终极法则，一个“魔术大师级”的终极法则，它能描述整个宇宙？ 在这个话语中，所有问题中最令人兴奋和最基本的问题一定是：为什么会有现实，它来自哪里？换句话说，在我们开始谈论为什么万事万物之问存在着普遍联系之前，我们需要先问问自己，事物为什么存在。我将在本书中论证，回答上面这两个问题的关键是“信息”的概念。奇妙的是，这使得信息成为宇宙中最基本的物理量，远比物质和能量更基本。这本身并不是一件容易的事。如果我们从“信息碎片”的角度来看现实，那么有趣的是，现实的存在及其固有的连通性就变得接近透明了。无论你是普通读者还是科研人员，这点对我们每一个人都有着特别不一般的影响。 P2-3