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      類别:社會新聞發布人:聯迪發布時間:2017-05-08

      據國外媒體報道,科學家們近日表示,他們可能找到了一種方法,能夠讓“薛定谔的貓”進行繁殖,從而有朝一日連接起量子世界與現實世界之間的橋梁。

      薛定谔的貓是一項著名思想實驗中的一隻假想中存在的貓,它可以同時處于生存或者死亡的狀态,這在量子理論中被稱為狀态的“疊加”。

      但這畢竟隻是一個幫助理解的比方,量子理論的一些效應是否真的能夠對宏觀物體産生作用呢?這一點仍然存在争議。最近,物理學家們就設計了一種新的實驗方案,通過對處于經典狀态的兩束光線進行調制,以産生“放大版”的薛定谔貓,并以此探尋量子世界與經典宏觀世界之間的邊界(如果這樣一個邊界存在的話)。

      ▲薛定谔的貓是一項著名思想實驗中的一隻假想中存在的貓,它可以同時處于生存或者死亡的狀态,這在量子理論中被稱為狀态的“疊加”

      亞曆山大·洛沃斯基(Alexander Lvovsky)是加拿大高等研究院(CIFAR)量子信息科學研究員,他說:“物理學中的一項基本問題就是量子世界與經典世界之間的邊界。如果條件合适,量子現象能夠在宏觀物體上被觀察到嗎?對于這樣一個問題,理論沒有給出回答,或許根本就沒有這樣一個邊界,我們所需要的就是一個能夠找到這個問題答案的合适工具。”

      ▲通過這種方式,研究人員将兩個振幅1.15,處于“負壓縮”狀态的“貓”合成了一隻振幅1.85的正壓縮狀态的貓

      在近期開展的實驗中,研究人員将物理學上近似的“薛定谔的貓”進行“繁殖“。講的更具體一些,那就是科學家們将兩束連續光束進行了疊加,這兩束光的電磁場方向完全相反。

      根據10多年前由澳大利亞研究人員所提出的一項設想,研究組嘗試基于這些光波狀态不斷培育更高振幅的光波“貓”。

      相關研究的合作者,英國卡爾加裡大學研究生阿納斯塔西亞·普什基納(Anastasia Pushkina)表示:“簡單來說,我們利用光波分束器讓這兩隻‘貓’發生幹涉。這樣就能在分束器的兩個輸出終端上得到相互糾纏的疊加态。在其中一個分束器輸出終端上,我們安裝一台探測裝置。如果我們的探測器能夠檢測到一個正反饋信号,這就意味着一隻‘貓’誕生了,且其能量是初始狀态的兩倍。”

      通過這種方式,研究人員将兩個振幅1.15,處于“負壓縮”狀态的“貓”合成了一隻振幅1.85的正壓縮狀态的,能量更高的貓。

      在實驗過程中,研究組成功獲得了數以千計的這種“貓”。研究人員表示,這項實驗結果對于未來量子通訊技術,隐形傳态和密碼學産生影響。

      相關研究論文的第一作者,來自俄羅斯量子研究中心和莫斯科國立師範大學的研究生德米特·塞切夫(Demid Sychev)指出:“非常關鍵的一點在于該實驗流程能夠被不斷重複:之前你‘新’制造出來的‘貓’還可以繼續被輸入分束器再次疊加,從而再次提升能量等級。用這樣的方法,理論上你就有可能不斷推進量子世界的邊界,并逐漸逼近量子世界的極限。

      
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