新研究窺探薛定諤貓生死叠加的量子態

【新唐人北京時間2019年10月16日訊】量子物理學上一個重要問題是:能否在不改變系統狀態的情況下讀取系統的量子狀態。一份新研究提出了一種解決辦法。

廣島大學(Hiroshima University)副教授霍夫曼(Holger F. Hofmann)和印度孟買理工學院的帕特卡(Kartik Patekar)合作的研究提出,利用另一個量子系統讀取當前量子系統的狀態值,之後根據分析方法的不同,還原被讀取量子系統的狀態值。

霍夫曼說:「利用普通的觀測方法讀取系統狀態,在量子力學中不可行,因爲觀測會改變被觀測體統的量子態。」霍夫曼和帕特卡想到了一個辦法,用著名的薛定諤貓量子實驗進行描述。

關在盒子裡面的貓處於可能是活、可能是死,又可能是生死疊加的狀態。在盒子外面設置一個相機,對裡面的貓拍照。得到的照片是模糊的,即知道照片上面有一隻貓,但是看不出貓的生死狀態。相機閃光燈會將標識貓被拍照時的狀態的「量子標籤」移除,這使得照片上貓的狀態和盒子內貓的量子態糾纏在一起。也就是說,貓的狀態取決於後期對照片的處理。

之後將這張照片送去照片顯影的暗室或在計算機上進行處理。根據處理方法的不同,可以得到貓的狀態,或者發現閃光燈對貓的狀態所造成的影響從而還原其量子標簽。研究者描述說,也就是根據讀取方法的選擇,可以得到貓的生死態,或者被移除的「量子標籤」,但是無法同時得到兩者。

研究稱,這是量子力學上概念性的進一步發展,其實踐應用與量子計算機和量子加密通訊的發展緊密相關。

這份研究本月發表在物理學網絡開放期刊《新物理學雜誌》(New Journal of Physics)上。

──轉自《大紀元》

(責任編輯:葉萍)

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