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即使你把它看成一半,薛定谔的猫还活着并死了

点击量:   时间:2018-01-24 01:01:07

BlackCatPhotos / Getty作者Joshua Sokol这对于一个量子魔术怎么样一个聪明的实验让薛定谔的猫在被锯成两半后活着 - 并且死了特技最终可以帮助网络量子电路进入工作计算机幸运的是,这种技术不是在真正的猫身上进行测试,而是在电磁波上测试,这可能与ErwinSchrödinger着名的思想实验中的猫类似量子粒子能够以状态的叠加存在,或者两种模式同时存在例如,光子可以同时垂直和水平偏振这种叠加一直持续到有人进行测量,此时光子选择一个状态薛定谔认为,如果在宏观世界中应用量子规则,那么卡在封闭盒子里的猫可能同时存活和死亡 - 至少在你打开盒子之前捕获在盒子中的微波光子可以被诱导成所谓的“猫”状态通常情况下,盒子中的电磁波会强度振荡,就像钟摆来回扫过一样但是可以将相反的波引入盒子中,创造一种猫状态,它同时做两个看似矛盾的事情 “这种机械类似物将是一个同时向左和向右摆动的钟摆,”当时在耶鲁大学的陈望说不过,王的实验更进了一步他的团队准备了两个铝腔,其中微波光子可以反弹然后,他们将空腔与通道连接:超导蓝宝石芯片和铝电路,电信号可以通过该电路传播把这个芯片想象成一个开关当开关“接通”并且通道打开时,与其连接的腔内的微波将以与开关“断开”时不同的频率振荡然而,这是量子世界,有可能使连接桥同时“开”和“关” “一旦发生这种情况,两个腔体将同时具有两个频率,”王说然后,魔术师的蓬勃发展将断开连接并显示双方仍然相连 - 两个盒子之间共用一只整齐,功能齐全的半活猫,就像魔术师的助手在锯成两半后微笑着挥手 Wang的团队将芯片完全“关闭”并测试了两个腔体是否仍在一起工作然而,要知道他是否有猫状态,他不能打开盒子看 “你总能问这个问题,你死了还是活着”王说 “但是这个问题并没有告诉你它是否是一个真正的量子叠加,或者你是否准备了一半的机会,一个半生命的机会”相反,团队不得不提出一个可以揭示的问题猫的状态没有打扰它他们测量每个盒子中的光子数量,知道由电磁波制成的猫状态应该总是出现偶数个光子单独测量,两个盒子有时包含偶数个光子,有时甚至是奇数但两个盒子加在一起总是变得均匀 “这告诉你,当你把这两个盒子结合起来时,你会得到一个真正的薛定谔猫的状态,”王说伦敦帝国理工学院的Myungshik Kim指出,在一个微波炉腔中建造猫州的想法已经有几十年的历史了,并且帮助Serge Haroche获得诺贝尔奖 “你可能会认为哦,这是Haroche所做的一个小扩展,”他说 “但这是一个有趣的扩展”Kim建议将猫状态中的两个腔连接起来可能有助于计量,即精确测量光相位的问题王希望,这种实验的实际回报是,纠缠腔可以成为计算机的基石,利用量子叠加的特性,以闪电般的速度进行计算 Wang目前的实验室由耶鲁大学的罗伯特·肖尔科普夫(Robert Schoelkopf)负责,他正在研究在空腔中使用猫状态作为量子位,这是量子计算中保存信息的单位 Cat状态可以帮助纠正在这些小型敏感系统中快速建立的错误将这些量子位链接在一起将是必不可少的期刊参考:Science,DOI:10.1126 / science.aaf2941关于这些主题的更多信息: