量子态叠加效应刷新纪录

寂静天花板

美国斯坦福大学的研究团队成功地让原子云处在相距半米的两个状态进行了叠加，这将量子态叠加效应的最大尺度纪录从1厘米扩展到了54厘米。相关研究论文发表在最新一期的《自然》杂志上。



$ K  a; K, w! S' T6 B. ]: @研究团队认为，新研究成果可能意味着找到了量子世界与经典世界之间的分界点，因为相对那些量子水平的物体，新研究成果更适用于大尺度的宏观物体。《自然》杂志也发表了针对该团队研究的社论，描述他们的实验过程，并总结相关结果。
　　
6 ?0 Y$ \% j. S( C) G7 q在过去几年里，有关量子粒子甚至和整个原子纠缠的新闻被大量报道。目前研究人员想让在更远距离外的两个粒子纠缠，这就有了关于纠缠对象大小的问题。
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& L5 L. v7 @9 ~& v薛定谔猫有过这样的讨论，作为理论家和那些在应用领域的专家试图找出是否真的可能导致整个猫同时出现在两个地方的情况。
　　
3 N2 p3 B6 y2 G( S; T所谓叠加状态，是假设当一只猫被封闭在一个内部信息不为人知的盒子里，用一只枪向盒子里射击，如果只发射了一枚子弹，而猫这时非死即活，这时猫的量子态就是死猫状态和活猫状态的混合体（因为人们不能准确地知道猫此时状态）。叠加状态会引起量子纠缠，这也成了量子随机事件的依据之一。
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据物理学家组织网29日报道，研究人员通过创建一个玻色-爱因斯坦凝聚态云（BEC），由所有最初在相同状态的1万个铷原子（在一个超级冷冻室）组成。BEC是科学巨匠爱因斯坦在80年前预言的一种新物态，表示原来不同状态的原子突然“凝聚”到同一状态。然后，用激光把云推到10米高的腔室，使原子进入一个给定状态。当云到达腔顶时，波函数是给定状态的对半混合物，代表位置是54厘米。当云被允许回到腔底时，研究证实原子从两个不同的高度下降，证明云处在叠加状态中。
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9 z+ b4 l* r+ G* P0 B# h该研究小组认识到，虽然实验刷新了宏观尺度叠加态的新纪录，但其仍然是用单个原子进行的。