薛定谔的猫可以同时在2个盒子里死或活

奇怪的微粒表明,着名的薛定谔的猫思想实验,意在揭示亚原子粒子的奇特性质,甚至可以比物理学家想象得更诡异。

新的研究表明,量子猫不仅可以同时活着,而且可以同时在两个地方死去。

研究的主要作者,耶鲁大学物理学家陈王说: “我们正在用薛定谔猫的猫做一个类比,这个猫是由一个被限制在两个腔内的电磁场组成的。“这里有趣的事情是,猫一下子就在两个盒子里。” [ 那是什么?你的物理问题回答 ]

Wang说,这一发现可能会对利用量子计算来解决无法解决的数学问题产生影响,量子计算依赖于亚原子粒子同时处于多个状态的能力。

猫实验
着名的悖论是由物理学家ErwinSchrödinger在1935年阐明的,以阐明量子叠加的概念,这种现象中微小的亚原子粒子可以同时处于多个状态。

在悖论中,一只猫被困在一个带有致命放射性原子的盒子里。如果放射性原子腐烂了,那只猫就算了,但如果它还没有腐烂的话,这只猫还活着。因为根据量子力学的主要解释,粒子可以以多种状态存在,直到它们被测量出来为止,逻辑决定了猫同时存活和死亡,直到放射性原子被测量。

在两个盒子里的猫
新研究的设置看似简单:团队创建了两个约1英寸(2.5厘米)的铝腔,然后使用蓝宝石芯片在这些腔中产生驻波。他们使用了一种叫做约瑟夫森结的特殊电子元件,在每个腔中叠加了两个独立波长光的驻波。最终的结果是,猫或空洞中约80个光子组,在两个不同的地方一次振荡两个不同的波长。确定猫是死还是活,可以这么说,需要打开两个盒子。

着名的薛定谔的猫可以同时在两个盒子里,同时又死又活。只能通过打开两个盒子来观察这只猫,而不是其中一个盒子。
学分:耶鲁大学Yvonne Gao
Wang说 ,尽管从概念上讲,简单的物理设置要求超纯铝和高精度芯片和电磁设备,以确保光子尽可能与环境隔离。

这是因为在大尺度上,量子叠加几乎是瞬间消失,只要这些叠加的亚原子粒子的命运与环境相互作用。大多数时候,这种所谓的退相干发生得如此之快,以至于研究人员没有时间去观察叠加。因此,长时间保持一致性(或使粒子保持叠加状态)的设备(称为品质因子)是非常重要的。

“这些事情的质量决定了一旦你把一个单一的激励系统,它有多久生活,或者它会消亡,”王先生告诉实况科学。

如果系统的激励 – 电磁驻波的产生 – 与钟摆的摆动相似,那么“我们的钟摆在停止之前摆动了几百亿次”。

Wang说,新的发现可以使量子计算中的纠错更容易。在量子计算中,信息比特是在粒子的脆弱叠加状态下编码的,一旦叠加丢失或损坏,数据也被破坏。所以大部分量子计算概念都涉及很多冗余。

“很好理解的是,99%的计算或更多的工作将用来纠正错误,而不是计算本身。

他说,他们的系统可以通过编码腔体尺寸的冗余来解决这个问题,而不是单独计算位数。

王建宙说:“以”两箱式“的方式展示这只猫,基本上是我们建筑的第一步。

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