量子態疊加效應

電子做穩恆的運動，具有完全確定的能量。這種穩恆的運動狀態稱為量子態。量子態是由一組量子數表征，這組量子數的數目等於粒子的自由度數。

基本介紹

• 中文名：量子態疊加效應
• 學科範圍：物理

尺度刷新紀錄

美國史丹福大學的研究團隊成功地讓原子云處在相距半米的兩個狀態進行了疊加，這將量子態疊加效應的最大尺度紀錄從1厘米擴展到了54厘米。相關研究論文發表在最新一期的《自然》雜誌上。

研究團隊認為，新研究成果可能意味著找到了量子世界與經典世界之間的分界點，因為相對那些量子水平的物體，新研究成果更適用於大尺度的巨觀物體。《自然》雜誌也發表了針對該團隊研究的社論，描述他們的實驗過程，並總結相關結果。

在過去幾年裡，有關量子粒子甚至和整個原子糾纏的新聞被大量報導。目 前研究人員想讓在更遠距離外的兩個粒子糾纏，這就有了關於糾纏對象大小的問題。

薛丁格貓有過這樣的討論，作為理論家和那些在套用領域的專家試圖找出是否真的可能導致整個貓同時出現 在兩個地方的情況。

所謂疊加狀態，是假設當一隻貓被封閉在一個內部信息無法被觀測的盒子裡，此時若箱內有一瓶毒藥，這瓶毒藥是否被打開受一個放射性原子控制，該放射性原子擁有50%的衰變機率，如果原子衰變則該貓將吸入毒藥死亡。因為不可打開箱子進行觀測，所以整個系統處於不確定性的疊加態，，這時貓的量子態就是死貓狀態和活貓狀態的混合體疊加狀態會引起量子糾纏，這也成了量子隨機事件的依據之一。

據物理學家組織網29日報導，研究人員通過創建一個玻色-愛因斯坦凝聚態雲（BEC），由所有最初在相同狀態的1萬個銣原子（在一個超級冷凍室）組成。BEC是科學巨匠愛因斯坦在80年前預言的一種新物態，表示原來不同狀態的原子突然“凝聚”到同一狀態。然後，用雷射把雲推到10米高的腔室，使原子進入一個給定狀態。當雲到達腔頂時，波函式是給定狀態的對半混合物，代表位置是54厘米。當雲被允許回到腔底時，研究證實原子從兩個不同的高度下降，證明雲處在疊加狀態中。

該研究小組認識到，雖然實驗刷新了巨觀尺度疊加態的新紀錄，但其仍然是用單個原子進行的。