中国科大成功实现世界最大薛定谔猫态

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在宏观世界里，同一只猫在同一个瞬间里不可能既是死的又是活的，但是在量子世界，科学家们不仅发现一颗微观的粒子可以同时呈现出相反的状态，甚至可以在实验条件下利用越来越多的粒子来制造出这种奇特的状态。在这项前沿研究上，中国科学技术大学的研究者将参与实验的粒子成功发展到了10个，创造了新的世界纪录。

　　在量子微观领域，同一个铍离子，可以在第一个空间位置上处于自旋向上的状态，并同时以自旋向下状态出现在第二个空间位置上。这两个状态相距遥远，就好比一个通灵大师同时在纽约和喜马拉雅山现身，却做着完全不同的事情。这种同一个粒子同时存在两种完全相反状态并存的奇特状况，被称为有效的相干叠加态。

　　在物质的微观世界是如此，由大量微观粒子组成的宏观世界是否也遵循量子叠加原理？量子力学的奠基人之一薛定谔为此在1935年提出著名的“薛定谔猫”佯谬。“薛定谔猫”佯谬假设了这样一种情况：将一只猫关在装有少量放射性原子和毒药的密闭容器里。放射性原子的衰变存在几率，如果发生衰变，会触发机关打碎装有毒药的瓶子，猫就会死；如果不发生衰变，猫就存活。根据量子力学理论，由于放射性原子处于衰变和没有衰变两种状态的叠加，猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。

　　既死又活的猫在现实世界是荒谬的，但随着量子力学的发展，科学家已先后通过各种方案获得了宏观量子叠加态，并力图使更多粒子构成的系统达到这种状态并保存更长时间。此前，美国和奥地利科学家分别宣布实现了6个和8个离子的“薛定谔猫”态，并且一直保持着这个记录。

　　2004年，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室量子物理与量子信息研究部的研究人员曾在国际上首次成功实现5光子的“薛定谔猫” 态。最近，该实验小组通过探索，实现了由5个光子极化状态和空间状态相干叠加形成的10个量子比特的“薛定谔猫”态，并在此基础上演示了“薛定谔猫”态在超精细位相测量方向的应用。

　　该项研究成果已经发表在今年5月出版的国际权威杂志《自然？物理》上。审稿人认为，这是一个“实验杰作，在光学量子计算和量子度量学方面有着重要的意义”。

http://tech.sina.com.cn/d/2010-05-16/15054191883.shtml

人类对世界了解太少了