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科学家首次观测到宏观物体量子效应

  科学家首先观察了宏观物体的量子效应

  据英国“自然”杂志3月17日在线报道,美国科学家第一次成功地将人眼所能看到的量子态的物体看到,使其处于运动状态和静止的迭加状态。实验表明,量子力学原理不仅适用于原子,也适用于日常物体。研究人员说,这项研究的结果对于物理学和量子计算机研究的发展具有非常重要的意义。
\\ u0026>宏观物体的量子效应可以追溯到薛定谔的“薛定谔猫”理想实验,理论认为量子力学不适用于由微观粒子组成的宏观物体。
“薛定谔猫”是量子理论的理想实验,想象一下,在一个封闭的盒子里,一只活的猫,一小瓶毒药,一个毒瓶上的锤子,一个由放射性原子控制的电子开关控制的锤子。如果核衰变,α粒子被释放,电子开关被触碰,锤子落下,毒瓶被打破,氰化物气体被释放。猫必须死亡。
在整个实验过程中都封住了盒子,根据常识,猫不是死又活,但薛定谔认为猫有一个既不死也不活的中间状态,猫可能处于死亡与活着之间的“重迭”在一个实验中,一个研究茶由加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的安德鲁·克莱兰德(Andrew Cleland)率领,使用了一个长约30微米的小木桨(“量子鼓”),当它以一定频率移动时,木桨振动。然后,他们给了木材超导电路,服从量子力学的规律,然后他们冷却系统,使系统处于量子基态。 Cleland和他的同事证实,基态的木桨没有任何振动能量。然后他们推动木片通过同一个超导电路,然后他们观察到木片以特定的能量摆动。接下来,研究人员通过一系列非常详细的测试,将量子电路置于“推”和“不推”覆盖层,并将其与木片相连接,研究人员发现木材振动,而不是振动迭加州。
\\ u0026>俄勒冈大学的美国物理学院院士王海林教授(音译)说,研究成果非常“令人惊讶”。他们的研究表明量子力学的定律也适用于宏观物体,这对于物理学的发展是非常有用的。
\\ u0026>至于为什么我们难以在日常生活中观察量子态的宏观对象?克莱兰德说,物体的大小确实起着重要的作用。物体越大,外力越容易破坏其量子态。尽管如此,他仍然表示,我们需要把更大的物体变成量子态,而大物体的量子态可以给研究人员提供更多的信息,比如量子力学与引力之间的关系。另外,这将提供更多的信息用于量子计算机的发展。点击

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