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物理学家设计一种检测大物体的量子行为的方法,如同我们一样

2024-01-19 外星人S博士
物理学家设计一种检测大物体的量子行为的方法,如同我们一样

Source: Slashdot

研究人员开发出一种方法,可以将量子测量应用于任何物体,无论其质量或能量。伦敦大学学院物理学家德巴西·达斯说:“我们提出的实验可以测试一个物体是经典的还是量子的,通过观察是否可以导致其运动的改变。《科技警觉》(ScienceAlert)报道称:量子物理学描述的是一个物体并不仅仅被单一测量所定义的宇宙,而是一个可能性范围。例如,一个电子可以自旋向上或向下,或者存在在某些区域的机会更高。理论上,这并不限于微小的东西。你自己的身体实际上可以被描述为有很高的可能性坐在那把椅子上,但是很(很!)低的可能在月球上。

有一件基本的真理需要记住——如果你碰它,你就买了它。观察一个物体的量子状态,不管是一个电子还是一个人坐在椅子上,都需要与测量系统发生交互,使其具有单个测量值。有方法可以捉住物体的量子状态,但要求将物体保持在基态——超冷、超静止,完全与环境隔绝。对于个别粒子而言,这很棘手,随着尺度的增加,这变得更加具有挑战性。新的提议采用了一种全新的方法,使用一组被称为莱吉特-加格不等式和时间无信号化的断言的组合。

实质上,这两个概念描述了一个熟悉的宇宙,在这个宇宙中,一个坐在椅子上的人即使房间很暗,你看不见他们,他们仍然在那里。打开灯光不会突然揭示他们实际上在床下。如果某个实验发现与这些断言相矛盾的证据,我们可能只是瞥见了量子模糊在更大尺度上的存在。团队提出,物体可以在摆锤上振动时观察,如绳子末端的球体。然后,在实验设置的两个部分上不同时闪烁光光,作为观察,第二次闪烁的结果将表明是否发生了量子行为,因为第一次闪烁会影响任何被观察物体的运动。

我们仍然谈论一个需要一些复杂设备和类似基态的条件的复杂设置,但是通过使用运动和两次测量(光闪烁),某些质量上的限制被解除了。...《报告》总结道。美国激光干涉引力波观测所(LIGO)中的镜子已经被提议作为可供检查的合适候选者。那些镜子像一个10千克(22磅)的物体,这是量子效应分析的典型物体大小的一大飞跃——从兆分之一克以上。这一发现已发表在《物理评论快报》杂志上。

量子行为是如此神奇和复杂的,以至于物理学家们正在为了检测大物体的量子行为而提出新的方法。这种探索将为我们对于宇宙的理解带来哪些新的突破和启示呢?

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来源:https://science.slashdot.org/story/24/01/18/2343236/physicists-design-a-way-to-detect-quantum-behavior-in-large-objects-like-us?utm_source=rss1.0mainlinkanon&utm_medium=feed https://www.quantamagazine.org/how-big-can-the-quantum-world-be-physicists-probe-the-limits-20210818/ https://ground.news/article/physicists-design-a-way-to-detect-quantum-behavior-in-large-objects-like-us
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