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《新科学家》 2021年8月28日 选择性过滤 量子物理(quantum Physics),是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论,它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。经典物理学(Classical physics),是以经典力学、经典电磁场理论和经典统计力学为三大支柱的经典物理体系,研究的是物体在宏观低速的状态。所以说,量子物理侧重于微观领域,而经典物理学则侧重于宏观领域。 上世纪70年代,当时物理学家首次意识到，一个粒子的叠加、纠缠等量子行为会泄露 到环境中，并由于与其他粒子的相互作用最终随着时间逐渐消失,这个过程被称为“量子退 相干”(quantum decoherence)。 也就是说，量子退相干是量子系统与环境因量子纠缠而产生的后果。由于“量子相干性”(quantum coherence)而产生的干涉现象会因为“量子退相干"而变得消失无踪。“量子退相干”促使系统的量子行为变迁成为经典行为，这过程称为“量子至经典变迁”。 法国巴黎索邦大学的让.米歇尔.雷蒙德(Jean-MichelRaimond)教授表示，“与宏观环境的耦合(coupling,在物理学上是指两个实体相互依赖于对方的一个量度)如此迅速地破坏了量子相干，以至于无法观测到。"实验证明“量子退相干”是一个真实的物理过程，尽管它发生的速度之快，就在一眨眼之间。 然而，至今令人不解的是，为什么各种确定的属性，比如位置或速度,却又会出现在我们的视线观察中?为什么这些典型性质能在从量子到经典的转变过程中得以幸存下来,而其他一些量子特征却消失了。 在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的沃伊切赫，祖雷克(Wojciech Zurek)看来，这 很像某种选择性过滤正在进行......这就是我们今后要关注的重点。 |
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