【物理學家揭示量子柴郡貓】

明道

【物理學家揭示量子柴郡貓】

 

提出過一個量子版本的柴郡貓

"這是我見過的最好奇的東西!"愛麗絲以為自己當她看到柴郡貓消失，留下只有其咧嘴。

它是不只在仙境，然而，物件的屬性可以存在獨立于物件本身。

這是一組來自以色列和英國，表明如何量子力學的奇怪法律允許一個光子在一個地方，在另一個其圓極化是物理學家們的結論。

這種違反直覺的結果是由於後選擇的量子機械概念實現的。

在經典物理學中的初始條件的粒子，這些粒子的行為的規則集的是原則，在未來確定的粒子在任意點的屬性。

這不是在量子力學中，粒子的演變是固有概率的案例。

所以雖然一套的粒子進行測量的結果將有一個已知的概率分佈，各自的結果無法預測。

後的選擇，開創了由Yakir 阿哈諾夫的特拉維夫大學，涉及準備一些初始狀態中的粒子組、 測量每個粒子在某點的時間，然後在稍晚的時間進行測量第二套。

中間測量的結果會，平均而言，意味著某些以後測量的結果，但將不確定他們。

如果組然後將拆分為子組這些後來的結果顯示，這些不同的子組成員的身份是只能後最後的測量值，而不是之前獲得的資訊。

疊加的路徑

在最新的工作中，阿哈諾夫已聯手三都水族 · 波佩斯庫的布里斯托爾大學的本 · 古裡安大學的丹尼爾 · 羅爾利希和保羅 Skrzypczyk，然後在劍橋大學。

集團制定了一項實驗，它說，目前的技術，在其中個別水準極化的光子穿過光束分離器，然後遍歷一系列的光學器件中三個探測器之一註冊之前，可以執行。

當離開分光棱鏡，每個光子是在某種疊加的兩個不同的路徑，它可以到達的其他設備，代表干涉儀的兩個武器的兩條路徑 （見圖"光學柴郡貓")。

光學的柴郡貓設備是選擇和安排，以便探測器的第一隻按一下當光子是在特定的疊加態，並且它是後選定此狀態時。研究人員然後考慮怎麼辦給光子 — — 柴郡貓 — — 和其兩極分化 — — 笑 — — 在那後選定狀態。

他們發現雖然任何光子探測器會揭露光子並始終沿左手手臂，極化探測器偶爾地衡量在右側一個角動量。

"我們似乎看到愛麗絲看到了什麼，"研究人員寫道，"沒有一隻貓咧!"

 

光學的柴郡貓

研究人員指出這種分析掉下來，因為它依賴于探測器在不同的時期，正在使用的兩種如果他們同時使用，探測器將始終顯示光子和它的極化一起在同一隻手臂。

但阿哈諾夫和他的同事認為他們可以"重獲悖論"通過開展所謂的"弱測量"，不提供粒子參數的最終值，但有不完全地摧毀一個粒子的量子態的美德，如通常發生在測量過程中的。

弱測量

研究人員說通過他們假想實驗的第一個探測器替換一台 CCD 觀景窗和通過將一片玻璃放在一隻手臂，弱測量都可以取得光子的軌跡。

由玻璃 — — 揭示了光子，前往下來會登記了相機的手臂和其中 — — 撓度是故意遠遠小於寬度的光子束，與結果的不確定性然後減少通過多次測量。

類推，兩極分化被衡量將合適的光學元件放置在一隻手臂和錄製到造成的玻璃板成直角的撓度。

這種修訂安排，有關的關鍵點說明的 Israeli–UK 團隊，是它可以用來衡量不同的參數，在同一時間。

為此，研究者們聲稱，將玻璃和光學元件放在干涉儀的右臂將證明兩極分化可能存在獨立于其光子。

這意味著，研究人員寫道，他們有"終於找到 [] 柴郡貓"。

"超越主流"

不得不等待之間過帳 21 個月其提案上arXiv預印本伺服器並看到它在新物理學雜誌刊登，· 波佩斯庫承認所有裁判員審查了它的不好都接收他組的計畫。

"它是超越主流，"他說。

但量子力學中流傳了近 100 年和人民還是不明白它深刻。

發現其中暴露的量子力學古怪，像這樣，效果可能會説明。

· 波佩斯庫說的柴郡貓效果是相當一般 — — 的原則，防止分離的說，電子自旋和電荷或從其內部能量原子沒有什麼。

事實上，目前的實驗建議的替代將涉及一組電子從它自己的磁場切斷。

正在一組現象，他指出，這會有揭示的柴郡貓毫不含糊地在一個單一的即時時間而不是作為一系列的反復測量，平均優勢但會，他說，需要超越當前科技領域的實驗技術。

安東尼奧 · 迪洛倫佐的烏貝蘭迪聯邦大學的亞在巴西同意阿哈諾夫和同事提出的實驗可以用於查找量子柴郡貓。

但他說他們錯誤的標準，用來識別他們的獵物。

而不是考慮"貓探測器"和"微笑檢測儀"的產出分別，他辯稱，他們反而應建立這些兩個產出的產品。

一個非零的答案，他說，將揭示這只貓。

找出更多關於在"中軟弱的稱讚"由 Aephraim 斯坦伯格、 Amir Feizpour、 李 Rozema、 狄倫 · 馬勒和亞曆克斯 Hayat 弱測量

關於作者

愛德溫 · 卡特是一個設在羅馬的科學作家

 

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2013%2Fnov%2F18%2Fphysicists-reveal-a-quantum-cheshire-cat