量子力学是上个世纪最伟大的科学发现，它的数学体系是完全正确的，已经被无数的实验所证实。采用这套理论体系，得到非常多的新发现，成全了现代物理学和现代技术，比如激光，半导体和超导技术。
然而对于如何正确解释量子力学，对于量子力学数学方程的物理意义，却是一个一直争论不休的问题。量子力学至今有十几种不同的解释，比如量子系综统计解释。目前流行的主流解释被称为哥本哈根解释，它是量子力学的先驱者，丹麦哥本哈根大学的玻尔提出来的。然而这种解释是一个违背基本常识，错误百出，千疮百孔的矛盾体。但它却被当代量子技术学者用来指导实用研究，把二十一世纪的技术物理学研究引导到邪路上。
关于量子力学哥本哈根解释存在的问题，我以后再说。本文主要说明，为什么真正的量子计算机是做不出来的。原因在于量子计算机建立在量子力学根本哈根解释的基础上，更明确地说，建立在对波函数叠加态的错误理解基础上。因此它就像永动机一样，违背自然界的基本法则，是永远也做不出来的。
需要再次强调的是，量子力学不要等于量子力学的哥本哈根解释。现在许多人因为哥本哈根解释的不可理喻的荒谬性，就完全否定量子力学的科学性，这是不正确的。量子力学的哥本哈根解释不等于量子力学，讨论问题时必须对他们进行严格的区分。
量子计算机被认为具有指数加速计算的功能，计算速度远远超过传统的电子管计算机。然而对于量子计算机为什么被认为具有指数加速计算功能，大多数人都是不理解的，包括一些所谓的量子计算机专家。更多的是某些人云亦云的科普作家，不懂装懂，一直在传播错误的信息。
托某些量子技术专家所赐，现在关于量子力学的奇谈怪论满天飞。一个人如果不能对量子力学说上两句，就好像不懂物理学。其中纠缠态和叠加态概念最为流行，量子计算机与这两个概念扯到一起。然而，量子计算机的指数加速计算功能与这两个概念到底怎么相联系呢？
可以明确地说，量子计算机所谓的指数加速功能只与叠加态有关，与纠缠态无关。关于这一点，许多量子计算机专家都没有搞清楚，都在以其昏昏，使人昭昭。
按照标准的量子力学，纠缠态波函数一定要涉及两个或两个以上微观粒子，叠加态波函数可以只涉及单个微观粒子，二者有严格的区别。关于纠缠态的问题，我将另文讨论。本文只说叠加态，以及用叠加态做量子计算机为什么是不可能的问题。
按照一般的常识，经典物体在任何时刻只能处于某个确定的状态。比如一个人在某个确定的时刻要么在楼上，要么在楼下。他不可能同时即在楼上又在楼下，除非他具有分身术。
然而哥本哈根解释却认为，按照量子力学波函数的叠加原理，单个微观粒子在某个确定时刻可以处于不同的状态。比如对于一个绕核氢原子核运动的电子，可以同时处于基态和第一激发态，或者说处于二者的叠加态。
用计算机二进制的语言，等于说在同一时刻，氢原子中的一个电子可以同时处于0和1的状态，或者说处于0和1的叠加状态。因此就可以用氢原子中的一个电子，在同一个时刻同时存储两个不同的信息。
在经典物理学中，这种看法是不可理喻的。一个宏观物体绝对不可能同时处于两个不同的状态。在传统的电子计算机中，一个晶体管的电路要么处于断开的状态（用0表示），要么处于接通的状态（用1表示），是不可能同时接通又断开。
正是由于微观粒子被认为具有这种分身的本领，用它们来做计算机，就具有巨大的存贮能力和加速计算功能。对于用N个微观粒子做的量子计算机，其计算速度是经典计算机的2的N次方倍。如果用300个微观粒子，2的300次方比宇宙中的粒子数还多得多。
然而，物理实验上从来没有观察到一个微观粒子同时处于基态和激发态。原子中的电子从基态跃迁到激发态时，需要吸收一个光子。从激发态跃迁回基态时，会放出一个电子。这是一个需要能量输入和输出的过程，二者是可以区分的。就如一个人处于楼上或楼下一样，从楼下到楼上是需要能量，克服引力做功的。
哥本哈根解释认为，微观粒子可以同时处于两种状态，这种看法是反逻辑的，极为荒唐的。它根本不顾最基本的自然规律，完全违背科学常识。因此我们无法用这种性质做量子计算机，所谓的指数加速并行计算是镜中月，水中花。量子计算机建立在这种空中楼阁上，是注定要失败的。
问题的本质在于，量子力学实际上是一种统计理论。它描述的是大量的微观粒子，波函数是对大量粒子的统计平均，或者对单个粒子长时间过程的统计平均。说一个微观粒子在任意确定的时刻处于两个状态，只是一种统计平均的说法。就像投硬币，平均而言正面和反面出现的几率是一样的。但我们不可以说正面和反面同时出现，只能说正面和反面出现的概率一样，都是二分之一。
由于从来没有观察到两个微观粒子同时处于两个状态，为了避免逻辑上的尴尬，哥本哈根解释就不得不在量子力学体系中加上一条测量公理。量子力学刚建立时，根本就是没有这条公理，它是后来由量子信息专家添加进去的。
按照这个公理，量子力学就变成一个测量理论，微观物体的本质被认为取决于测量。一旦进行测量，波函数的叠加态就会崩塌，变成其中的一个态。因此我们实际观察到的微观粒子总是处于其的一个态，不可能观察到它同时处于叠加态。
可见波函数的崩塌理论，与微观粒子不可能同时处于两个状态的说法是等价的，二者没有实质的区别。按照奥卡姆的剃刀理论，对于两种不同的假说，应该采取比较简单的一种。我们没有必要如此拐弯抹角，画蛇添足，非要弄个波函数崩塌理论，应当用奥卡姆剃刀直接把它刮掉。
许多量子力学专家也隐隐约约地感觉到，这其中隐藏着一些非常基本的问题，把量子计算机的大厦置于沙丘之上。比如中国科技大学物理系资深教授，量子力学专家张永德先生的书《量子信息物理原理》第217页写到：
“这就是说，由于量子态的线性叠加性质，算符对计算机中所有的可能自变数态，一次性的将对应的函数全部算了出来。只不过是相干叠加着的，一旦测量便会坍缩到其中的某个函数值。所以要真正取出全部计算数据，需要宏观数目的这类同样的计算机同时工作。”
我相信许多量子力学计算机专家没有看过这段文字，从来不知道这里存在的奥妙。但张永德先生这本书是高等院校量子信息专业研究生的教材，说的是量子计算机的基础知识，不懂这个道理是不应该的。因此有些人可能看过了，但装作没有看过。也许他们看懂了，但装作没有看懂。比如某个自称量子之父的人，从中国科技大学物理系毕业的，量子通信搞砸后又转行搞量子计算机。
张永德先生的意思非常明确，假设你能用量子叠加态来做并行计算，能一次性地把结果算出来，你也提取不出来的。因为一旦进行提取，2的N次方个数据就会崩塌成一个，其他立即像鬼魂一样消失的无影无踪。除非你有2的N次方台量子计算机，才可能来同时提取出2的N次方个数据。
这不是很荒唐吗？还有比这更荒唐的事吗？既然如此，我们只要使用同样多的传统电子计算机来做计算，也可以得到相同的结果。而且传统电子计算机稳定的多，计算结果可靠得多，又有现成的计算方法可用，我们何必舍近求远，去做那种虚无缥缈量子计算机呢？
更多的讨论请见梅晓春*今条头日**文章《量子计算机之海市蜃楼》：
https://www.toutiao.com/i6594262314558423565/
以及《量子计算机的指数加速不可能实现—— 量子力学哥本哈根解释的错误导致量子计算机神话 》。
http://www.doc88.com/p-9866477704084.html
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