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“薛定谔的猫”是量子力学的一个思想实验，实际可以做实验，但是无法观测到“猫死”和“活”的叠加；如果把猫换成其他微观粒子，科学家是可以制备薛定谔猫态的，也有不少实验室完成过类似的实验。 大名鼎鼎的“薛定谔的猫”，已经折腾了科学界80多年，可以说人类对量子力学的理解还远远不够，就连物理学家费恩曼也说到：”我想我可以有把握地说，没有人真正理解量子力学。”
薛定谔的猫是奥地利物理学家薛定谔，在1935年提出的量子力学思想实验，实验内容：一个封闭盒子内有一只猫，以及少量放射性物质，一段时间后，有50%的概率放射性物质会发生衰变，然后通过巧妙的物理装置释放出毒气杀死这只猫，同时有50%的概率放射性物质不会衰变，从而猫活了下来。那么问题在于，我们在没有打开箱子前，猫是死的还是活的？ 第一眼看到这个问题时，很多人肯定会想“提问的人有毛病吧！是死是活打开不就知道了，没打开前就是一个概率问题。” 如果我们在经典力学中思考这个问题，那么质疑者完全是正确的，没打开盒子前猫的死活就是一个概率问题；然而一旦把这个问题放在量子力学中考虑，结果就会变得扑朔迷离。 根据量子力学根本哈根学派的解释：由于物质衰变是一个量子随机的过程，所以在没打开盒子前，整个系统就处于不确定性的波态，猫的死与活是叠加的，需要注意的是，量子力学描述猫的死与活叠加并非一个数学描述，而是要求物理情景就是"猫死"与“猫活”的叠加，一只不死不活的猫，换做是谁也接受不了。 薛定谔的猫只是量子力学中怪异结论的一个，这个问题直指量子力学和经典力学的边界性，量子力学在微观获得了巨大的成功，但是宏观世界的解释还得靠经典力学，那么两者的边界到底在哪里呢？ "薛定谔的猫"实验是无法实际完成的，因为我们不可能同时观测到猫死与猫活两个状态，但是在微观世界当中，确实有科学家制备了“薛定的猫态”，也就是叠加态。 比如在2016年，《科学》杂志发表一篇文章，称美国耶鲁大学的一名科学家，首次实现了一种双模式的猫态，实验者利用两个微波超导空腔，空腔内有几十个光子组成驻波，然后通过巧妙的方法，把两个空腔内的光子实现关联，这些光子就如一只“薛定谔的猫”同时存在于两个箱子当中。
在2019年1月23日，浙江大学和中国科学技术大学的研究人员联合中美多个研究团队，首次在人工量子系统中合成了反对称自旋交换作用，从而实现了“薛定谔猫态”的制备，也就是叠加态的制备，目前量子计算机的技术瓶颈，也就是对叠加态的制备和操控。 我的内容就到这里，喜欢我们文章的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！ |
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来自： 艾伯史密斯 > 《2019年12月》
