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“薛定谔的猫”是我们经常看到的一个名词，但是大多数人都不知道它到底是什么意思，只知道它与物理学可能有些关系，其实它本是一个著名的物理学假想实验，最初由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出，讨论的是有关猫的生死叠加态的问题，这个实验是这样的：在一个盒子里有一只猫，以及少量放射性物质。之后，有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出辐射杀死这只猫，同时有50%的概率放射性物质不会衰变，那么猫将活下来。根据经典物理学理论，在盒子里必将发生这两个结果之一，而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。 我们都知道，微观物质有不同的存在形式，即粒子和波。通常微观物质以波的叠加混沌态存在，但在观测时，它们往往是粒子态。所以在量子的世界里，当盒子处于关闭状态时，整个系统会一直保持不确定性的波态，即猫生死叠加态。那么猫到底是死是活呢？就必须在盒子打开后，外部观测者观测时，物质以粒子形式表现后才能确定。这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理，客观规律不以人的意志为转移，猫“既活又死”违背了正常的逻辑思维。 这个著名的思想实验旨在论证量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解，是把微观领域的量子行为扩展到宏观世界的推演及反推，对它的研究将解开量子力学的诸多问题，并且也已经证明了一些科学现象。 但是随着科学技术的发展，科学家们已经在光子、原子、分子中实现了薛定谔猫态，而据国外媒体报道，来自俄罗斯，英国和加拿大的科学家们近日表示，他们可能找到了一种方法，还能够让'薛定谔的猫'进行繁殖。 在这个实验中，设计者们设计了一种全新的实验方案，他们将两个振幅1.15，处于'负压缩'状态的'猫'合成了一只振幅1.85的正压缩状态的“猫”，他们通过对处于经典状态的两束光线进行调制，以产生'放大版的薛定谔猫'，并以此探寻量子世界与经典宏观世界之间的“边界”，如果这个边界存在的话，将来或能成为连接起量子世界与现实世界之间的桥梁。 十多年前，澳大利亚研究人员提出这样一项设想：以光波状态不断培育更高振幅的光波'猫'。在近期开展的实验中，研究人员将物理学上近似的'薛定谔的猫'进行'繁殖'。讲的更具体一些，那就是科学家们将两束连续光束进行了叠加，这两束光的电磁场方向完全相反，英国研究人员阿纳斯塔西亚·普什基纳表示:'简单来说，我们利用光波分束器让这两只'猫'发生干涉。这样就能在分束器的两个输出终端上得到相互纠缠的叠加态。在其中一个分束器输出终端上，我们安装一台探测装置。如果我们的探测器能够检测到一个正反馈信号，这就意味着一只'猫'诞生了，且其能量是初始状态的两倍。' 这就等于说，通过这种方式，科学家们将两个振幅1.15，处于'负压缩'状态的'猫'合成了一只振幅1.85的正压缩状态的能量更高的猫。 而在实验过程中，该实验流程能够被不断重复:之前你'新'制造出来的'猫'还可以继续被输入分束器再次叠加，从而再次提升能量等级。结果研究小组成功获得了成千上万的这种'猫'。同时，用这样的方法，理论上也有可能不断推进量子世界的边界，以求其与现实世界的联系。 这一实验结果，仿佛也从一个特殊角度印证了老子说的那句话：一生二，二生三，三生万物。 科学家们表示，这项实验结果对于未来量子通讯技术，隐形传态和密码学都会产生重要的影响。 |
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