你知道薛定谔的猫背后的知识吗?你能给我们讲讲吗?
我们总听人说薛定谔的猫。你了解过这个理论吗?薛定谔的猫是薛定谔提出的一个关于量子力学的悖论。这里说的猫,会处于生死两种状态。听起来是不是违反直觉?这个实验的步骤是把一只猫放在一个小钢盒子里,盒子里装有一个翻盖式计数器。蛤壳式计数器含有放射性物质,这些放射性物质的一个原子在一小时内衰变的概率是50%。如果原子衰变,技术管会放电,通过继电器释放锤子,打碎盒子里有毒的氢氰酸。这意味着每当一个原子衰变,猫就会死于氢氰酸。薛定谔想用这个例子来说明量子力学的谬误。这个实验指出,如果原子同时处于衰变和未稀释状态,那么猫也同时处于衰变和未稀释状态。处于既死又活的状态。这只猫的状况要等我们打开盒子才能确定。
虽然不确定性在量子力学中非常重要,但是在那个特定的观测时刻,微观粒子的状态是确定的。根据量子力学的研究,发现量子在运动时会从一个能量轨道跳到另一个能量轨道。2019年,耶鲁大学的物理学家进行了一项实验。他们发现了量子跃迁前的特性,因此可以预测原子何时衰变,也就是薛定谔的猫何时死亡,他们可以改变量子跃迁的过程来阻止原子衰变,从而阻止薛定谔的猫死亡。
根据实验,量子跃迁是可以逆转的,量子跃迁的方向也是可以改变的。这意味着你可以拯救毒钢盒里所有的猫。只有用光才能观察物体,但是光会改变物体的能量。怎样才能在不影响实验的情况下观察到猫的状态?2019 10在《新物理学》杂志上描述了一种在不改变猫是死是活的不确定性的情况下看到猫的方法。广岛大学物理学副教授霍尔格·霍夫曼(Holger Hoffman)和当时在广岛大学读书的卡蒂克·佩特卡尔(Kartik Petkal)计划在干涸的河面外放置一台相机,拍摄里面的情况。照片中有两种信息,一种是猫在交互过程中的变化模式,称为量子标记,另一种是猫的状态。根据开发模式的不同,你会知道其中的一个信息。重要的是,您需要权衡测量的分辨率和干扰。你对猫目前的状态了解的越多,你对实验的影响就越不可逆转。这个实验说明叠加态不能忽略环境的影响,这就是量子推相干。所有的实验都应该是实验系统和环境系统的相互作用。