到目前为止,最大的量子叠加测试已经完成

2020-07-12 10:01:51 新闻来源:网络
  奥地利和瑞士科学家的一项新研究测试了迄今为止最大规模的量子叠加原理:根据美国物理学家组织网络最近的一份报告,由近2000个原子组成的高温复杂分子被置于量子叠加态并受到干扰。
  量子叠加原理是量子理论的一个符号,它描述了粒子在波函数框架下的行为。粒子就像池塘表面的水波一样,可以表示干涉。但与水波不同,量子波可以通过孤立的单个粒子来表示。
  在量子力学中,双缝实验是一种演示诸如光子或电子等微观物体的挥发性和粒子性质的实验。
  在这个实验中,粒子波同时通过两个缝进行干涉,这一效应已经在光子、电子、中子、原子甚至分子中得到证实,但它也提出了物理学家和哲学家一直试图解决的一个问题:这些奇怪的量子效应是如何过渡到我们熟悉的经典世界的。
  现在,维也纳大学的马库斯·阿恩特团队以最直接的方式解决了这个问题--通过显示对较大质量物体的干扰。
  在最近的实验中,这些分子的质量超过25000道尔顿(原子量单位),是以前记录的几倍。其中,干涉仪发射的最大分子之一是由40000多个质子、中子和电子组成的,其德布罗意波长比一个氢原子的直径小1000倍。瑞士巴塞尔大学的马塞尔市长团队使用特殊技术合成了这样一个巨大的分子。
  一些模型预测,粒子的波函数将以与质量平方成正比的速率自发地崩溃。最新的实验表明,重粒子在给定的时间内仍然叠加在一起,分子叠加超过7毫秒,并设定了新的干涉时间。
  我们的实验表明,量子力学虽然奇怪,但也非常强大,"阿恩特说。我乐观地认为,未来的实验将得到更大规模的测试,而量子与经典之间的界限正变得越来越模糊。
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