科学家证明Schrodinger的猫可以一次在两个地方

经过:朱莉娅·莱顿(Julia Layton)|
耶鲁团队实验中的“猫”实际上是由超导通道连接的纠缠的亚原子颗粒。Korionov/Designs Stock/Chaiwat照片/Thinkstock“width=
耶鲁团队实验中的“猫”实际上是由超导通道连接的纠缠的亚原子颗粒。Korionov/Designs Stock/Chaiwat照片/Thinkstock

耶鲁大学的一组物理学家将Schrödinger的猫分成两个单独的盒子,而Darned的事情得以幸存。

好吧,它做到了,直到有人观察到它,也没有同时。然后它要么活着,要么死了。

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欢迎来到量子物理学,如果可见世界的规则不适用,而微观粒子似乎自己的水平都可以运作。

研究Yale University于2016年5月27日在《科学杂志》上发表,以叠加原则为基础,该原则在1935年的奥地利物理学家ErwinSchrödinger的1935年思想实验中象征。量子理论中最著名的头部抓手之一,基本上是原则该亚原子颗粒同时在所有可能的物理状态下(一种叠加状态),直到有人试图观察它们。当有人试图观察它们时,它们仅占据一个可测量的状态(方向,位置,能量水平)。

因此,例如,电子从理论上占据其轨道中的每个可能位置,直到您尝试找到它为止。然后只有一个地方。

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没有状态的猫

猫是Schrödinger对实验室外面的叠加的讽刺意味。在他的著名的假设实验,他将一只猫密封在装有放射性颗粒和一瓶毒气的盒子里。如果粒子腐烂,小瓶会破裂,猫会死亡。如果没有,那只猫会活的。

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Schrödinger指出,如果该粒子处于叠加状态,同时腐烂而腐烂,只要没有人看,猫就会既死又活着,直到有人打开盒子为止。

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Schrödinger没有购买。不过,他错了。在微观范围内,未观察到的物质可以立即在多个状态下,并且该能力可能是量子计算的关键,这承诺按照当今的标准无法想象的处理速度。

常规计算机位可以处于“ 1”状态或“ 0”状态。量子位或Qubit,在两个状态下,同时称为“猫状态”,允许其同时执行多个任务。

而且,如果该双状态量子与另一个双态Qubit相连,以便任何一个瞬间执行的动作会在另一个纠缠状态下触发动作,他们可以将多个任务一起执行,以作为一个单位。

20多年来,科学家一直在谈论这种“两种模式的猫州”,但直到现在还没有人实现。

耶鲁大学部门的博士后助理陈·王(Chen Wang)博士说:“从理论上来说,许多荒谬的场景在理论上是可能的,直到我们[找到]量子力学的局限性提示,并且总是令人信服地看到我们在实验室中可以做什么。”该研究的应用物理和物理学以及该研究的主要作者。

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两个州,两个地点

在这种情况下,Wang及其同事所做的是TRAP微波光光子,这是电磁场的最小组件,在两个由超导通道链接的单独的微波室中。一系列的能量脉冲将两个领域都置于叠加状态,同时在两个相对的方向上振荡。

王在一封电子邮件中写道:“微波腔振荡器的猫状态非常类似于同时在两个相反方向上振动的吉他弦。”

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他说:“一个两种模式的猫状态,就像两个吉他琴弦,每种吉他琴弦一次以两种方式振动,但彼此同步。”

这就是超导通道的来源。由于腔室是连接的,因此分隔的光子能够相互作用。因此,他们纠缠了,描述宇宙的物理学是“彼此相互作用的粒子变得永久相关或取决于彼此的状态和特性,以至于它们有效地失去了个性,并且在许多方面都表现为单一实体。”

当研究人员禁用渠道时,这些领域仍然表现得好像是连接的。在一个腔室中应用的任何变化都会触发另一个腔室的同时变化,尽管它们不再是物理上的。

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量子的未来

这项研究首次表明了两种模式猫状态的生存能力,其中一个单一的叠加状态一次存在于两个不同的位置。

王说:“这证明我们的量子技术已经发展到我们可以制造出具有大量多种品种颗粒的猫状态。”

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量子理论似乎变得越来越少。

王说:“ [schrödinger]猫不再对物理学家感到荒谬,”

该团队议程上的下一个是“在两个量子位之间的量子逻辑门中实现错误校正”。

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最初出版:2016年6月7日

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