韓提出檢測量子疊加態新方法

　　據美國物理學家組織網6月29日報道，韓國首爾大學最近提出一種數量方法，能測量各種不同類型的量子疊加態，也稱為“薛定諤貓態”，根據疊加的大小和相干程度來比較不同的“薛定諤貓”。該方法有助于在宏觀條件下嚴格實驗量子力學，對研究宏觀量子現象、制造非傳統物理狀態以及各系統的量子態相干都具有重要意義。論文發表在最近出版的《物理評論快報》上。

　　量子疊加是量子力學中的最關鍵特征。在量子系統中，當粒子處于一個能級時，是一種清晰的能量態；而同時處于兩種或更多不同的能級時，就是一種能量疊加態。10多年來，物理學家一直尋找各種方法界定或測量宏觀量子疊加態，但大多數是從粒子數量或各態之間的距離來考慮，這些方案實施起來很困難，尤其是不能用于各種不同類型的疊加態。而新方法能測量多種不同類型的“薛定諤貓”，并在各個“貓”之間進行比較。

　　新方法基于給定疊加態在相空間（一個系統能表現出來的所有可能性的空間）中的量子相干。在相空間中，宏觀量子疊加有兩個或更多個獨立峰值，峰值之間存在某些震蕩方式，這些震蕩的相干邊緣的頻率就反映了疊加的大小，而相干邊緣的幅度則反映了真實疊加的程度。用這種方法，就能同時測量系統的大小和量子相干程度，也能用于完全的或部分退相干的疊加。

　　研究人員表示，新方法并沒有規定一個“宏觀”界限。它提供了一種連續的衡量尺度，可以比較不同的疊加態，而且能和檢測特定類型疊加態的方法兼容，測量相空間中的任何疊加態。新方法本身是普適的，能擴展到各種獨立的系統如原子狀態中，可廣泛用于未來的宏觀量子系統研究。