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物理学家预测如何捕捉和拯新优彩票官方网站救薛定谔的猫

2019-08-03     来源:河北日报数字报         内容标签:物理学家,预测,如何,捕捉,和,拯,,

导读:(KatStockton的插图)耶鲁大学的研究人员已经找到了如何捕捉和拯救Schrödinger的着名猫,量子叠加和不可预测性的象征,通过预测它的跳跃并实时行动来拯救它免受众所周知的厄运。

(KatStockton的插图)

耶鲁大学的研究人员已经找到了如何捕捉和拯救Schrödinger的着名猫,量子叠加和不可预测性的象征,通过预测它的跳跃并实时行动来拯救它免受众所周知的厄运。在这个过程中,他们推翻了量子物理学多年的基石教条。

这一发现使研究人员能够建立一个早期预警系统,用于即时跳跃含有量子信息的人造原子。宣布这一发现的研究发表在6月3日的“自然”杂志网络版上。

Schrödinger的猫是一个众所周知的悖论,用来说明叠加的概念—两种相反状态同时存在的能力—和量子物理学的不可预测性。这个想法是将一只猫放在一个带有放射源和毒药的密封盒子里,如果放射性物质的原子衰变,它就会被触发。量子物理学的叠加理论表明,在有人打开盒子之前,猫既活着又死了,是状态的叠加。打开盒子观察猫会导致它突然改变其量子状态,迫使它死亡或活着。

量子跃迁是状态的离散(非连续)和随机变化当它被观察时。

这项实验是在耶鲁大学教授MichelDevoret的实验室中进行的,由主要作者ZlatkoMinev提出,这是第一次实现量子跃迁的实际运作。结果揭示了一个令人惊讶的发现,这与丹麦物理学家NielsBohr的既定观点相矛盾-—跳跃既不是突然也不像以前想象的那样随机。

对于一个微小的物体,如电子,分子或含有量子信息的人造原子(称为量子比特),量子跳跃是突然的从一个离散的能量状态转换到另一个。在开发量子计算机时,研究人员必须处理量子比特的跳跃,这是计算误差的表现。

神秘的量子跃迁在一个世纪前由波尔理论化,但直到20世纪80年代才被观察到。在原子中。

“每次我们测量量子位时都会发生这些跳跃,”Devoret,耶鲁大学应用物理和物理学教授,耶鲁大学量子研究所成员。“从长远来看,已知量子跳跃是不可预测的。“

“尽管如此,”添加了Minev,“我们想知道是否有可能获得一个预警即将发生跳跃的预警信号。”

Minev指出,该实验的灵感来自理论预测奥克兰大学的霍华德卡迈克尔教授是量子轨迹理论的先驱,也是该研究的共同作者。

除了其基本影响之外,这一发现是理解和控制量子的潜在重大进步。信息。研究人员表示,可靠地管理量子数据并在发生错误时纠正错误是开发完全有用的量子计算机的关键挑战。

耶鲁团队采用特殊方法间接监测超导人造原子,三个微波炉发电机照射封闭在由铝制成的3D腔体中的原子。由Minev开发的用于超导电路的双重间接监测方法,使研究人员能够以前所未有的效率观察原子。

微波辐射在同时被观察时激发人造原子,导致量子跃迁。这些跳跃的微小量子信号可以放大而不会损失到室温。在这里,他们的信号可以实时监控。这使得研究人员能够看到突然没有检测到的光子(由微波激发的原子的辅助状态发出的光子);这个微小的缺席是量子跳跃的预警。

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