【如何脂肪是薛定諤的貓嗎？】

明道

【如何脂肪是薛定諤的貓嗎？】

 

 

薛定諤的貓有健全的 57

近幾年物理學家們一直均放入國家的量子疊加態 — — 薛定諤的貓發現本身在好奇狀態過較大的物體。

現在，德國的研究人員已經發明了一種量化這些物件只是如何宏觀和地面仍然需要多少前貓組成和其他熟悉的東西，可以在同一時間在兩個或更多的量子態中舉行。

埃爾溫 · 薛定諤的著名的思想實驗涉及到一隻貓在一個框，是同時活著和死去，直到觀察者看著它。

這是一個極端的例子，稱為的疊加在其中一個物理系統如原子或光子可以存在於兩個或更多的量子態之前對其進行了一次測量量子效應。

雖然疊加是微觀世界的常規功能，它是從未見過在我們的日常生活。

一些物理學家認為這個難題解決由量子力學規律只打破了某些大小規模以上。

其他人認為相反過渡是更漸進的與它變得愈加困難較大的量子物體留在疊加。

這是因為環境雜訊對量子態的影響本質上是一樣的測量。

只是多大？

要找出量子世界究竟如何以及在哪裡結束和古典的一開始，物理學家已經已成量子疊加放置更大和更大的物件。

這些包括群體的原子達到原子的"噴泉"和製造干擾自己雙狹縫像實驗中的大型分子內的不同高度。

微安的電流也已觀察到，在同一時間在周圍超導電路相反方向流動。

但是，一直沒有明確的功德，物理學家可以使用比較大小圖或"健全"的不同的實驗。

以前，研究人員定義系統的特定狀態，此數量，但這種方法不是完全客觀的。

例如，如果一個分子內的顆粒計數，尚不清楚是否衡量的標準應該是分子中含有的原子數目或相反的所有其質子、 中子和電子的總和。

最小的修改

現在 Stefan 尼姆裡希特 Klaus Hornberger 杜伊斯堡-埃森大學的有定義和健全的用於實現某些量子態的實驗，而非作為國家本身的屬性。

他們設計了一個一般的數學運算式來描述將需要作出薛定諤方程的動態，才能摧毀某一量子狀態的最小修改。

給出的實驗結果的健全然後測定這類修改的數量結果已經排除，以更宏觀的結果排除了更多的修改。

這項計畫主要依賴知道的持續時間或"相干時間"的疊加問題，由於持久疊加排除更多的修改 — — 這兩個實力較強的關聯與相干時間較短，以及一些較弱的。

但物件的品質也重要的是，用更大的分子，例如，排除修改打火機為給定的相干時間的只會比一個大類。

這兩個參數，與第三個相關的迭加，規模產量單號碼，μ，在對數尺度上，這樣的疊加態的物件有相同的健全的疊加 10μ秒中存在單電子。

巨大的分子

尼姆裡希特和 Hornberger 發現到目前為止最宏觀疊加做了使用 356 原子分子。

在 2010 年由維也納大學領導的協作，它們的一部分，進行這項實驗生產 12 μ。

這一對還表明原子干涉儀產生高 μ 值，但因為他們微妙的量子態最後只有幾個毫微秒，因為電子有低大量與原子和分子相比超導量子干涉器件 (Squid)，同時創建疊加的電流具有很多的電子，產量較低值。

展望未來，研究人員估計，集群組成的一些半百萬金原子可能轉變 μ 約 23 歲。但他們的計算，自干擾氧化矽納米球能產量都是差不多高的 macroscopicities。

實驗在這種情況下用雙縫干涉儀是在概念上更簡單比維也納組，需要三個獨立衍射光柵。

然而，根據尼姆裡希特，這是技術上的困難因為它涉及到降低到其量子基態，沒有人已設法尚未做納米的熱運動。

球形貓

即使這種障礙是可以克服的物理學家將仍有一些路要走之前實現薛定諤的貓。

通過水 4 公斤球體造型貓和假設它存在於疊加的同時坐在兩個地方相隔 10 釐米的間隔一秒，尼姆裡希特 Hornberger 計算和它將有大約 57 μ。

尼姆裡希特指出的那樣，這是相當於現有的一些 1039倍出宇宙的年齡為 1057 s — — 疊加一個電子。

一個人永遠不應該永遠不會說，他補充說，但我們可能永遠不會將能夠把一隻貓在量子疊加態。

事實上，托尼 · 萊格特指出的伊利諾伊大學厄本那-香檳分校，在實驗室裡研究了量子物件的屬性之間的鴻溝，那些像薛定諤的貓的物件應形成健全的任何定義的基礎。

我的直覺反應是，雖然在本文中的想法是一個聰明，正面臨一個不相干的方向，他說。

而不是指在其配方中的量子力學，健全應相反反映我們的 '常識' 直覺的一個電子被無限期的狀態和一隻貓在無限期的狀態之間的差異。

這項研究發表在物理評論快報.

關於作者

愛德溫 · 裡奇是一個科學作家，設在羅馬

 

 

引用：http://translator.live.com/BV.aspx?ref=IE8Activity&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2013%2Fapr%2F25%2Fhow-fat-is-schrodingers-cat