一个激光脉冲从一个铷原子上反弹回来，进入了量子世界——呈现出“薛定谔的猫”的奇异物理学。然后另一个做了同样的事情。然后另一个。

 

激光脉冲没有长胡子或爪子。但它们在一个重要的方面变得像著名的量子物理思想实验——薛定谔的猫:它们是大型物体，就像亚原子物理学中同时存在的死与活的生物——存在于两个同时存在、相互矛盾的状态之间的过渡地带。他们出生在芬兰，那里的实验室对他们的生育能力没有限制。一个又一个脉冲变成了量子世界的生物。而那些“量子猫”，虽然只在实验机器内存在了几分之一秒，却有可能是不朽的。

 

“在我们的实验中，(激光猫)被立即送到探测器上，所以它刚被创造出来就被销毁了，”参与该实验的德国马克斯·普朗克量子光学研究所研究员巴斯蒂安·哈克(Bastian Hacker)说。

 

但哈克告诉《生活科学》杂志，事情本不必如此。

 

“光学状态可以永远存在。因此，如果我们把脉冲发射到夜空中，它就可以在(像猫一样的)状态下存活数十亿年。”

 

这种寿命是这些脉冲如此有用的部分原因，他补充说。长寿命的激光猫可以在光纤中长期飞行，这使它成为量子计算机网络的良好信息单元。

 

量子猫，死的和活的

 

那么，制造出像薛定谔的猫那样的激光脉冲意味着什么呢?首先，这只猫不是宠物。这是物理学家欧文·薛定谔(Erwin Schrodinger)在1935年提出的一个思想实验，目的是指出他和他的同事当时才刚刚发现的量子物理学是完全不合理的。[量子纠缠的原理(信息图)]

 

事情是这样的:量子物理学指出，在特定的条件下，一个粒子可以同时拥有两个相互矛盾的特性。一个粒子的自旋(一种不太像我们在宏观尺度上看到的自旋的量子测量)可能是“向上”，也可能是“向下”。只有当它的自旋被测量时，粒子才会以这样或那样的方式坍缩。

 

物理学家对这种行为有多种解释，但最流行的一种解释(称为“哥本哈根解释”)认为，粒子在被观测到之前并不是真的自旋向上或自旋向下。在那之前，它处于国家之间一种模糊的地狱状态，只有在外部观察者的强迫下才会做出决定。

 

薛定谔注意到这有一些奇怪的暗示。

 

他想象了一个不透明的钢盒子，里面有一只猫、一个原子和一个密封的装有毒气的玻璃瓶。如果原子衰变(一种可能性，但不确定，感谢量子力学)，盒子里的一个机制会打碎玻璃，杀死猫。如果原子不衰变，猫就会活下来。薛定谔说，把猫放在盒子里一个小时，猫就会在生与死之间“叠加”。

 

问题是，他暗示，这根本没有意义。

 

然而，薛定谔的猫已经成为宏观尺度事物的一种有用的简写，198198彩注册彩注册正规网址是什，这些事物遵循经典物理学定律，但与量子物体相互作用，使得它们既不完全具有一种特性， 198彩娱乐注册网址就在这里，官方注册才安全有198彩注册保障。欢迎联系总代理索取注册优惠相关信息。，也不完全具有另一种特性。

 

1月14日发表在《自然光子学》(Nature Photonics)杂志上的一篇论文描述了这项新实验。他们称这些小脉冲为“飞行的光学猫态”。

 

为了制造它们，他们首先把铷原子限制在两个只有0.02英寸(0.5毫米)宽(大约一粒盐的宽度)的镜子之间的一个腔内。原子可以处于三种状态之一:两种基态或一种激发态。当光进入空穴时，它与原子纠缠在一起，这意味着它的状态从根本上与原子的状态相联系。

 

然后，当光脉冲击中光探测器时，它就有了介于两者之间的明显迹象，既不完全表现出它与某种原子纠缠在一起的样子，198彩票开户正规198彩注册网址网址请认准中国唯一官网www.lafeiyule02.com，也不完全表现出它与某种原子纠缠在一起的样子。那是一只会飞的猫，是用光做的。

 

这种介于两者之间的状态与光波的位置有关，Hacker说。扫过原子之后，光继续以波的形式在空间中移动:山和谷，山和谷。

 

但哈克告诉《生活科学》网站说，现在还不确定光波是在某一时刻到达山顶，还是向下进入山谷。

 

光的作用就好像它至少有两种不同的波组成，每一种波都是另一种波的镜像。