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新手已上路木蟲 (職業(yè)作家)
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[交流]
物理學(xué)家首次實現(xiàn)同處兩地的薛定諤貓
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據(jù)國外媒體報道，一只“量子貓”可同時處于生與死的狀態(tài)，在兩個不同的地方同時存在。這是基于耶魯大學(xué)物理研究小組的最新研究，他們的試驗建立于臭名昭著的薛定諤貓悖論，并結(jié)合量子糾纏的概念。研究人員發(fā)現(xiàn)他們可以誘導(dǎo)大量的光子來產(chǎn)生匹配狀態(tài)，他們表示這將有助于推進超速、可靠的量子計算機。薛定諤貓是一種思想實驗，是由奧地利物理學(xué)家Erwin Schrödinger于1935年發(fā)明的。在該假設(shè)的實驗中，一只貓被放在一個密封盒子里，靠近放射性樣品、蓋革計數(shù)器和一瓶毒藥。 觀察者不知道物質(zhì)的原子是否已衰變，因此，在盒子被打開之前，不能確定小瓶是否已經(jīng)破碎。這意味著貓在盒子里處于活和死的分身，直到盒子被打開來確認其是死是活。在這個新實驗中，研究人員把這個想法帶到下一個層次，即在方案中加入一個額外的盒子。他們建立了一個有兩個三維微波腔的裝置并通過超導(dǎo)電流將它們聯(lián)結(jié)在一起。接著，其中一個腔中的光子被帶到一個迷宮似的大門，使它們產(chǎn)生獨特的旋轉(zhuǎn)。研究人員表示，這產(chǎn)生了兩種狀態(tài)，就像假想的貓一樣，處于活和死的狀態(tài)。 Chen Wang表示這只貓又大又聰明。它不會停留在一個盒子里，因為量子態(tài)在雙腔中被共享，且不能分開描述。也可以采取另一種觀點，有兩只小而簡單的薛定諤貓，分別被放在兩個盒子里，這是相互糾纏的。在第二個腔里，研究人員發(fā)現(xiàn)光子采取了類似的狀態(tài)。他們測量了多達80個光子的“貓大小”，而且通過使用專門控制脈沖可以產(chǎn)生更大的尺寸。這些發(fā)現(xiàn)表明科學(xué)家可以操縱復(fù)雜的量子態(tài)，并在一個大范圍內(nèi)實現(xiàn)量子相干性。 量子計算可以使系統(tǒng)可靠運行。利用疊加和糾纏來解決問題，這些計算機將比傳統(tǒng)的快得多。但是，仍存在一些問題。該新實驗可能將會解決這些挑戰(zhàn)。共同作者Robert Schoelkopf表示，“貓”的狀態(tài)是一種非常有效的方法來存儲量子信息的冗余，實現(xiàn)量子糾錯。在兩個盒子里生產(chǎn)貓只是進行錯誤糾正邏輯操作的第一步。 作者：頭條號 / 博科園 著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請聯(lián)系作者獲得授權(quán)，非商業(yè)轉(zhuǎn)載請注明出處。 |
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