双缝干涉实验说明的物理公式,双缝干涉实验规律

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-06 14:18:09

按理说,猫到底是不是叠加态,做个实验不就明白了? 可惜,这个实验至今做不出来——毕竟,我们没法让猫产生干涉条纹啊! 证伪不行,证实的方法倒是有一个:把这只猫造出来。 令人细思恐极的是,我们已经做到了。

1996 年,美国人梦露(男)用单个铍离子制成「薛定谔猫态」并拍下了快照,发现铍离子在第一个位置处于自旋向上的状态,而同时又在第二个位置自旋向下,而这两个状态相距 80 纳米之遥!

这是人类有史以来第一次,亲眼「看」到活生生的量子叠加现象。 不过,这毕竟只是单个离子,和猫相比还差了十万八千里啊! 2004 年,潘建伟团队首次实现了多光子的薛定谔猫态。虽然这只猫的身材依旧苗条——浑身上下只有 5 个光子,但还是令玻尔的追随者信心大增。

双缝干涉实验说明的物理公式,双缝干涉实验规律(33)

这说明,从单个微观粒子到严格意义上的薛猫(宏观量子叠加态),也许只是量变而非质变,它被亲切地称为:薛定谔的小猫。 如果继续增加粒子数量,是不是能把小猫慢慢喂肥成大猫呢?

然而,现实很残酷:目前「薛猫」的最高纪录,仍然是潘建伟 2012 年实现的 8 光子叠加态。要知道,为了增加区区 3 个光子,实验用了整整 8 年时间。可想而知,要让猫身上亿个原子同时处于量子叠加态,绝非易事。

在乐观者看来,这不过是暂时的技术困难,假以时日迟早会攻克;但也有人认为,量子世界与宏观世界之间存在着一道天然的结界,像猫一样大的宏观叠加态,也许是这个宇宙明令禁止的。

有朝一日,能不能造出一只眼见为实的大薛猫,至少现在,我们还不知道。 但是我们已经知道:即使是小猫,也蕴含着无比惊人的能量。

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1935 年,薛老师很忙。 除了 N 多前女友和养猫以外,薛老师发现了量子的另一个诡异之处,而当时几乎没有人注意到这个问题。 为了研究微观世界,看看原子核这个大西瓜肚子里都有些什么籽儿,科学家祭出了最强大的武器:粒子对撞机。 欧核中心(CERN)的加速器就是干这个的:

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