物理學家首次實現同處兩地的薛定諤貓

耶魯大學物理研究小組的最新研究發現，一只“量子貓”可同時處于生與死的狀態，在兩個不同的地方同時存在。

奧地利物理學家于1935年發明一種思想實驗，在該假設的實驗中，一只貓被放在一個密封盒子里，靠近放射性樣品、蓋革計數器和一瓶毒藥

據國外媒體報道，一只“量子貓”可同時處于生與死的狀態，在兩個不同的地方同時存在。這是基于耶魯大學物理研究小組的最新研究，他們的試驗建立于臭名昭著的薛定諤貓悖論，并結合量子糾纏的概念。研究人員發現他們可以誘導大量的光子來產生匹配狀態，他們表示這將有助于推進超速、可靠的量子計算機。薛定諤貓是一種思想實驗，是由奧地利物理學家Erwin Schr?dinger于1935年發明的。在該假設的實驗中，一只貓被放在一個密封盒子里，靠近放射性樣品、蓋革計數器和一瓶毒藥。

觀察者不知道物質的原子是否已衰變，因此，在盒子被打開之前，不能確定小瓶是否已經破碎。這意味著貓在盒子里處于活和死的分身，直到盒子被打開來確認其是死是活。在這個新實驗中，研究人員把這個想法帶到下一個層次，即在方案中加入一個額外的盒子。他們建立了一個有兩個三維微波腔的裝置并通過超導電流將它們聯結在一起。接著，其中一個腔中的光子被帶到一個迷宮似的大門，使它們產生獨特的旋轉。研究人員表示，這產生了兩種狀態，就像假想的貓一樣，處于活和死的狀態。

Chen Wang表示這只貓又大又聰明。它不會停留在一個盒子里，因為量子態在雙腔中被共享，且不能分開描述。也可以采取另一種觀點，有兩只小而簡單的薛定諤貓，分別被放在兩個盒子里，這是相互糾纏的。在第二個腔里，研究人員發現光子采取了類似的狀態。他們測量了多達80個光子的“貓大小”，而且通過使用專門控制脈沖可以產生更大的尺寸。這些發現表明科學家可以操縱復雜的量子態，并在一個大范圍內實現量子相干性。

  量子計算可以使系統可靠運行。利用疊加和糾纏來解決問題，這些計算機將比傳統的快得多。但是，仍存在一些問題。該新實驗可能將會解決這些挑戰。共同作者Robert Schoelkopf表示，“貓”的狀態是一種非常有效的方法來存儲量子信息的冗余，實現量子糾錯。在兩個盒子里生產貓只是進行錯誤糾正邏輯操作的第一步。