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薛定諤的小貓咪們長大了

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? Clayton Junior

利維坦按:

1935年,奧地利物理學(xué)家薛定諤提出了那只著名的貓:被關(guān)在箱中的它,在量子理論的邏輯下似乎同時處于“活著”與“死亡”的疊加狀態(tài)。這一思想實驗原本是為了揭示量子力學(xué)的荒誕之處,但近一個世紀(jì)后,科學(xué)家們卻開始認(rèn)真地制造屬于現(xiàn)實世界的“薛定諤小貓”。

從微弱光場中的量子疊加態(tài),到由數(shù)千億個粒子共同構(gòu)成的宏觀量子系統(tǒng),研究者不斷將量子效應(yīng)推向越來越大的尺度:當(dāng)“量子小貓”逐漸成長為接近肉眼可見的龐然大物,它們不僅挑戰(zhàn)著我們對現(xiàn)實本質(zhì)的理解,也成為檢驗引力、時空乃至宇宙基本規(guī)律的重要工具。


1935年,埃爾溫·薛定諤實在忍無可忍了。

十年前,這位大膽的維也納物理學(xué)家憑借他的“波動方程”徹底改變了量子力學(xué)這門新興理論,描述了量子粒子如何能像波一樣運(yùn)動。此后,他眼看著一些研究者借用他的理論,炮制出他認(rèn)為荒誕不經(jīng)的量子理論詮釋——這種詮釋似乎否認(rèn)了原子或亞原子粒子等量子客體在被觀測之前的實在性。

薛定諤給同為懷疑者的阿爾伯特·愛因斯坦寫了一封信,在信中描述了一個思想實驗:一個量子事件可能會、也可能不會殺死一只藏在箱子里的貓。薛定諤說,假設(shè)這只貓在被觀測之前既是活的又是死的,而僅僅是觀測這一行為就能迫使自然做出非此即彼的選擇——這是多么荒唐??!

通過使量子行為能夠影響足夠大的物體,以至于我們能夠看到、甚至觸摸——薛定諤想要揭示賦予觀測行為“召喚實在”之力量的荒謬性。


1934年8月,薛定諤圣地亞哥-德孔波斯特拉。? CCCB

一個世紀(jì)以來,這個思想實驗持續(xù)引發(fā)關(guān)于量子理論中“測量”或“觀測”究竟意味著什么的爭論。它向?qū)嶒炍锢韺W(xué)家們提出了挑戰(zhàn):我們能把物體做到多大,才能在它們的行為方式中發(fā)現(xiàn)奇特的量子特性——既非此也非彼?我們能否將哪怕不是一只貓、至少是某些相當(dāng)大的無生命物質(zhì)團(tuán)塊(有人戲稱之為“薛定諤的小貓咪”)置于那種奇特的量子“疊加態(tài)”之中?

這絕非單純的學(xué)術(shù)問題。

去年的諾貝爾物理學(xué)獎授予了那些在1980年代證明超導(dǎo)導(dǎo)線回路中可以制造疊加態(tài)的研究者——這類元件如今已被用作谷歌、IBM等公司量子計算機(jī)中的量子比特。這些量子計算機(jī)通過將信息表示為二進(jìn)制0和1的疊加態(tài)來進(jìn)行處理,從而實現(xiàn)驚人的計算速度。

歸根結(jié)底,對“薛定諤的小貓咪”的實驗,是在探究量子理論本身的邊界。這個世界是否從頭到尾都是量子的,只是隨著尺度和質(zhì)量的增大,那些奇異的量子效應(yīng)愈發(fā)難以察覺?或者是否像某些研究者所認(rèn)為的那樣,存在一個臨界點(diǎn),量子力學(xué)在那里失效,只有舊式的經(jīng)典物理學(xué)才能描述世界?

如今,一些研究者正致力于制造由微小晶體構(gòu)成的“薛定諤的小貓咪”——這些晶體的大小幾乎接近塵埃顆粒,或許有助于解答宇宙中的基礎(chǔ)性問題。如果這些微小顆粒擁有足夠的質(zhì)量,能夠通過引力相互感知彼此,那么將它們置于精妙的量子疊加態(tài),或許就能提供一種方法,用來檢驗引力是否能夠——正如大多數(shù)研究者所相信卻缺乏確鑿證據(jù)的那樣——獲得量子力學(xué)的描述。而它們那岌岌可危的量子態(tài),也可能提供一種靈敏的方法,用來探測那些被提出用以解釋神秘暗物質(zhì)的難以捉摸的粒子——暗物質(zhì)似乎彌漫于整個宇宙。

貓咪進(jìn)攻哥本哈根

薛定諤為何如此憤慨?自從1925年德國物理學(xué)家維爾納·海森堡(Werner Heisenberg)給出量子力學(xué)的第一個數(shù)學(xué)表述(隨后薛定諤于1926年初提出了另一種形式——波動力學(xué)),海森堡及其他人,尤其是他在哥本哈根的導(dǎo)師尼爾斯·玻爾(Niels Bohr),便一直聲稱這一理論迫使我們重新審視“實在”這一概念本身。根據(jù)量子力學(xué)的“哥本哈根詮釋”,該理論所能告訴我們的,僅僅是我們在觀測一個量子系統(tǒng)時,觀測到某些實驗結(jié)果的概率。

一般而言,該理論預(yù)測測量可能產(chǎn)生多種結(jié)果,每種結(jié)果都有明確定義的概率。在被觀測之前,一個量子客體——比如原子或亞原子粒子——不能被認(rèn)為處于其中任何一種狀態(tài);它們以某種方式混合在一起,處于疊加態(tài)之中。只有當(dāng)我們觀測一個最初處于空間疊加態(tài)的客體時,選擇才會發(fā)生,它才獲得一個確定的位置。


? Library of Congress

玻爾和他的同事們堅持認(rèn)為,我們必須接受這就是量子世界運(yùn)作的方式。測量以某種方式從此前僅僅是一系列可能世界中,創(chuàng)造出確定的結(jié)果——即現(xiàn)實的要素。在薛定諤的時代,人們通常把疊加態(tài)說成是“同時處于多種狀態(tài)或多個地方”,盡管這并不是最準(zhǔn)確的表達(dá)方式:疊加態(tài)其實只是意味著,幾種被觀測到的結(jié)果都是有可能發(fā)生的。

“測量本身居然能產(chǎn)生現(xiàn)實”這種看似魔幻的外在效應(yīng),以及“物體在被觀測前可能同時具有多種狀態(tài)”的觀點(diǎn),讓薛定諤和愛因斯坦都感到難以接受。這似乎否定了任何預(yù)先存在的、客觀的現(xiàn)實,與科學(xué)家們一直以來所奉行的基本假設(shè)背道而馳。

薛定諤正是通過想象這樣一個實驗來闡明這一概念有多么瘋狂,甚至多么不合邏輯:某個概率性的量子事件——例如原子的放射性衰變(這可能在任何時刻發(fā)生)——觸發(fā)了一連串事件,最終導(dǎo)致盒子里的貓死掉了。如果在我們打開盒子查看之前,該原子處于“已衰變”和“未衰變”的疊加態(tài),那么這只貓就必須處于“活”與“死”的疊加態(tài)。

德國杜伊斯堡-埃森大學(xué)的物理學(xué)家克勞斯·霍恩伯格(Klaus Hornberger)致力于納米尺度物體的量子物理學(xué)研究,他表示:“這個思想實驗至今仍在告誡我們,一旦將觀測者納入描述之中,量子力學(xué)就會顯得極其荒謬?!?/p>


? Allison Filice

在薛定諤的時代,想象一個亞原子粒子同時處于“兩個地方(或狀態(tài))”似乎并沒有那么具有挑戰(zhàn)性,因為在那個年代,反正也沒人指望能對它們進(jìn)行單獨(dú)觀測。但是,通過將這一概念放大到宏觀尺度,并將其應(yīng)用到一種非此即彼的屬性上(任何東西怎么可能同時既活又死呢?),薛定諤實際上是在加大籌碼,以揭露哥本哈根學(xué)派否定“預(yù)先存在的客觀現(xiàn)實”這一觀點(diǎn)的荒謬性。

然而,現(xiàn)在的許多物理學(xué)家對這個思想實驗的看法略有不同。

我們?nèi)缃癫粌H知道量子疊加態(tài)是真實的,而且自20世紀(jì)70年代以來的實驗表明,在進(jìn)行測量之前,觀測結(jié)果似乎確實是未知的。

盡管如此,在我們?nèi)粘5某叨壬?,無論我們看與不看,物體似乎確實要么是這、要么是那,正如經(jīng)典物理學(xué)所假設(shè)的那樣。那么,量子究竟在何時轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)典?是隨著物體變大,量子疊加態(tài)只是變得越來越難被察覺,還是存在某種更根本的原理,禁止出現(xiàn)像薛定諤的貓一樣大的量子疊加態(tài)?

會波動的物質(zhì)

疊加態(tài)通常是脆弱的。根據(jù)量子力學(xué),觀測會摧毀它們——但這其實并不是“我們看與不看”的問題。只要有關(guān)物體狀態(tài)的任何信息泄露到其周圍環(huán)境中,并存在被探測到的可能,就足以摧毀疊加態(tài):這完全取決于“觀測是否可能發(fā)生”。如果一個光子從該物體上反彈開,或者物體自身發(fā)射出了一個光子,我們就有可能通過觀測這個光子來推斷出物體的位置——而這就會摧毀疊加態(tài)。

這種由于與環(huán)境相互作用而導(dǎo)致的量子狀態(tài)信息“泄露”,以及隨之而來的“量子性”毀滅,被稱為退相干(decoherence)。物體體積越大,就越難抑制這種相互作用。大多數(shù)研究人員認(rèn)為,這就是為什么在宏觀尺度上極難觀察到量子效應(yīng)的原因:并不是因為量子效應(yīng)在大物體上本質(zhì)上不穩(wěn)定,而是因為大物體很難被孤立并屏蔽掉退相干的影響。


黑暗中的閃光:中央明亮的圓點(diǎn)是一個二氧化硅納米顆粒,它在真空中通過電場被懸浮起來。它的熱抖動已被極大地抑制,以至于其有效溫度僅比絕對零度高出百萬分之幾開爾文,正處于可能的最低量子能量狀態(tài):基態(tài)。? Aspelmeyer Group / University of Vienna

觀察原子處于疊加態(tài)相對簡單。一種方法是在著名的量子雙縫實驗中使用它們:將一束粒子射向屏幕上兩個靠得很近的狹縫。薛定諤方程將所有量子對象描述為類波實體——而波的一個關(guān)鍵特性就是它們可以相互干涉,其波峰和波谷會相互放大或抵消,從而創(chuàng)造出干涉圖樣。

在雙縫實驗中,從每個狹縫中發(fā)出的波之間產(chǎn)生的這種干涉,會在遠(yuǎn)端探測到的粒子上形成一個特征圖樣:表現(xiàn)為一系列探測到大量粒子的“亮”條紋,以及幾乎沒有探測到粒子的“暗”條紋。原子波的干涉在20世紀(jì)90年代初首次被證實。它只有在粒子處于疊加態(tài)時才會出現(xiàn);也就是說,粒子可以被認(rèn)為“同時穿過了兩個狹縫”并與自身發(fā)生干涉。如果去測量每個粒子穿過了哪個狹縫,疊加態(tài)就會被摧毀——干涉圖樣也會隨之消失。

我們能把這類實驗的尺度放大嗎?整個分子也會表現(xiàn)出這種行為嗎?1999年,現(xiàn)處于構(gòu)建宏觀量子疊加態(tài)實驗工作最前沿的維也納大學(xué)學(xué)者馬庫斯·阿恩特(Markus Arndt)——當(dāng)時他還在未來的諾貝爾獎得主安東·蔡林格(Anton Zeilinger)的團(tuán)隊中工作——證明了由富勒烯分子(每個分子包含60個碳原子,連接成中空的球狀籠結(jié)構(gòu))制成的物質(zhì)波確實會顯示出干涉現(xiàn)象。

從那時起,阿恩特一直在更龐大的分子中展示干涉現(xiàn)象。2019年,他的團(tuán)隊報告了包含多達(dá)2000個原子、質(zhì)量達(dá)25,000道爾頓(1道爾頓大約是一個質(zhì)子或中子的質(zhì)量)的有機(jī)分子的量子疊加態(tài)。在這些實驗中,粒子通常不是射向雙縫,而是射向由光本身制成的平行狹縫網(wǎng)格:激光束被制備成“駐波”,在反射鏡之間來回彈跳,從而創(chuàng)造出光和暗的干涉圖樣。

不過,制造一個“大”的空間位置疊加態(tài),并不僅僅取決于使用龐大的物體。它還取決于這兩個可觀測的位置狀態(tài)(即物體的質(zhì)心)之間相隔多遠(yuǎn)。為了衡量這一尺度,霍恩伯格引入了“宏觀度”(macroscopicity)的概念。

他說:“宏觀度數(shù)值量化了一個量子效應(yīng)對經(jīng)典物理學(xué)家來說有多么令人困惑。”打個比方,如果你為一個高爾夫球制造了一個疊加態(tài),其中兩個位置的差異小于一個原子的寬度,那么它的宏觀度可能還不如一個“這里”在紐約、“那里”在舊金山的富勒烯分子的疊加態(tài)。

去年,阿恩特的團(tuán)隊與霍恩伯格合作,報告了量子物體宏觀度的新紀(jì)錄。他們展示了可以為直徑約8納米、包含約7000個原子的微小鈉晶體創(chuàng)建疊加態(tài)。這兩個疊加位置的質(zhì)心相距達(dá)133納米——這超過了粒子自身尺寸的10倍。

霍恩伯格認(rèn)為,要為質(zhì)量比鈉納米晶體大10倍左右的粒子產(chǎn)生物質(zhì)波干涉,“將會變得非常艱難”。他懷疑,要放大到這個水平,可能需要一種不同的方法:讓納米顆粒懸浮并對其進(jìn)行冷卻,使其處于最低的量子能量狀態(tài)(基態(tài))。

維也納大學(xué)的馬庫斯·阿斯佩爾邁耶(Markus Aspelmeyer)正率先開展這方面的研究。2020年,他和同事們報告稱,他們已經(jīng)將直徑約150納米、包含約1億個原子的二氧化硅顆粒冷卻了下來,使其至少有70%的時間處于基態(tài),而不是因熱振動而被推入更高能態(tài)。為了實現(xiàn)這一點(diǎn),他們利用光阱將這些顆粒懸浮在強(qiáng)激光場中。

次年,阿斯佩爾邁耶團(tuán)隊以及瑞士蘇黎世的另一個研究小組表明,如果放棄光阱,轉(zhuǎn)而單純利用光施加微小的推力來保持顆粒的位置,他們可以讓這些顆粒變得更冷,并更穩(wěn)固地鎖定在基態(tài)中。然而,想要引導(dǎo)如此巨大的物質(zhì)塊進(jìn)入疊加態(tài)則是另一回事,目前還沒有人能夠做到。

不過,阿恩特對此持樂觀態(tài)度。他表示:“我們看到了在未來幾年內(nèi),讓質(zhì)量在數(shù)千萬道爾頓范圍內(nèi)的顆粒實現(xiàn)[疊加態(tài)]的切實可行路徑。與我們目前用鈉金屬顆粒創(chuàng)造的世界紀(jì)錄相比,這‘在質(zhì)量上已經(jīng)是百倍的提升,而在宏觀度上更是提高了多達(dá)六個數(shù)量級’。”

尋找量子引力

測試越來越大的“薛定諤小貓”的一個原因在于,它們可能會向我們展示,量子力學(xué)本身在我們達(dá)到宏觀尺度之前就已經(jīng)失效了。長期以來,一些研究人員一直懷疑可能會發(fā)生這種情況。

在匈牙利物理學(xué)家拉約什·迪奧西(Lajos Diósi)和英國數(shù)學(xué)家羅杰·彭羅斯(Roger Penrose)各自獨(dú)立提出的一種理論中,處于疊加態(tài)的量子對象會自發(fā)地“坍縮”到一個明確的位置,且坍縮的概率隨著物體變大而增加。這意味著在某種尺度下,無論我們做什么,坍縮都將變得不可避免。彭羅斯認(rèn)為,這種坍縮是必要的,以防止量子力學(xué)與廣義相對論(愛因斯坦于1916年構(gòu)想的引力理論)發(fā)生沖突。


焦點(diǎn)之中的物質(zhì)波:一個由計算機(jī)生成的、處于離域狀態(tài)(delocalized state)的鈉原子團(tuán)簇示意圖。在這種狀態(tài)下,描述這些原子位置的波函數(shù)在空間中會發(fā)生某種程度的彌散。只有當(dāng)該團(tuán)簇進(jìn)入“聚光燈”下、使其位置被測量時,這些原子才會獲得確定的位置。? 維也納大學(xué)Arndt研究組

在愛因斯坦的理論中,大質(zhì)量物體會使時空本身發(fā)生形變,從而迫使其他物體沿著特定軌跡運(yùn)動,而這些軌跡發(fā)生偏折的方式,恰恰與我們傳統(tǒng)上所稱的“萬有引力”相吻合。彭羅斯所擔(dān)憂的是,當(dāng)物體的質(zhì)量大到足以產(chǎn)生顯著的引力時,其所處兩個位置的疊加態(tài)將會產(chǎn)生兩種截然不同的時空幾何結(jié)構(gòu)——這種情況理應(yīng)牽涉到極其巨大的能量。為了避免這種令人無所適從的局面發(fā)生,自發(fā)坍縮會在這種尷尬境地出現(xiàn)之前,提前關(guān)閉疊加態(tài)等量子效應(yīng)。

但也許量子力學(xué)與廣義相對論之間并不存在沖突,因為引力本身就像電磁力一樣,也是一種量子化的力。盡管我們目前還缺乏一個既能兼容量子力學(xué)又能兼容廣義相對論的量子引力理論,但大多數(shù)物理學(xué)家認(rèn)為,引力在本質(zhì)上確實是量子的。1957年,物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼(Richard Feynman)首次提出了這一觀點(diǎn)。費(fèi)曼甚至設(shè)想了一個思想實驗來驗證這個想法——但他當(dāng)時從未想過,未來竟然真的有可能開展實際的實驗。

然而,實驗是尋找答案的唯一途徑?!拔彝耆珱]有理由相信,我們對于引力推定的量子本質(zhì)已經(jīng)有了一個完整的認(rèn)識,”阿恩特說,“就我個人而言,如果量子理論的原理在更大的尺度上崩塌,我反而會感到震驚?!?/p>

阿斯佩爾邁耶表示,證明這一點(diǎn)的目標(biāo)是去制造“具有足夠質(zhì)量以產(chǎn)生可測引力場,且具有足夠離域性[即處于具有足夠大宏觀性的疊加態(tài)中]的系統(tǒng),使得這些引力現(xiàn)象無法再用經(jīng)典的廣義相對論來描述”。他和同事們提出了一種非正式的度量標(biāo)準(zhǔn),用于衡量此類物體在探索量子引力方面的效用,這在某種程度上類似于霍恩伯格的“宏觀度”,他們向薛定諤致敬,將其稱為“量子貓性”(quantum cattiness)。

利用具有“量子貓性”的物體來探測量子引力的一種方法在20年前就被提出了:即觀察是否能利用引力相互作用來產(chǎn)生一種被稱為“量子糾纏”的奇異量子效應(yīng)。

這或許是所有量子現(xiàn)象中最令人困惑、最反直覺的一種。正如愛因斯坦在1935年指出的那樣,如果兩個量子物體發(fā)生相互作用——即它們以某種方式“感受到”彼此的存在——那么根據(jù)量子力學(xué),在此之后它們的操作本質(zhì)上將像一個單一的量子實體:這兩個原本獨(dú)立的物體已經(jīng)變得糾纏在了一起。

這會帶來匪夷所思的后果。例如,我們可以通過觀察其中一個物體來發(fā)現(xiàn)另一個物體的屬性。愛因斯坦認(rèn)為,如果哥本哈根詮釋是正確的,且量子屬性在被觀察之前都是不固定的,那么這似乎意味著,在某一處對糾纏對中的一個進(jìn)行觀察,會瞬間影響到另一個,無論它們相距多遠(yuǎn)。這種瞬時的“幽靈般的超距作用”是被愛因斯坦的狹義相對論所禁止的,愛因斯坦認(rèn)為這一明顯的悖論表明,量子力學(xué)并不能構(gòu)成物理現(xiàn)實的完整解釋。

但事實上,量子糾纏并不需要超距作用,因為糾纏在一起的兩者根本不是獨(dú)立的實體。它們的屬性已經(jīng)變得“非定域”(nonlocal)了:不再固定于粒子本身。盡管這看起來很古怪,但如今它已經(jīng)被無數(shù)次實驗所證實。

同樣是在1935年,正是薛定諤將這種現(xiàn)象命名為“糾纏”(entanglement)。它之所以能被用來尋找量子引力,是因為兩個物體通過相互作用而發(fā)生糾纏的幾乎唯一途徑,就是這種相互作用力本身必須是量子化的。因此,如果兩個質(zhì)量塊能夠僅僅通過它們的引力產(chǎn)生糾纏,那將成為引力具有量子屬性的鐵證。

然而,觀察這種引力誘導(dǎo)糾纏的挑戰(zhàn)在于,粒子必須足夠大,以便它們之間的萬有引力足夠強(qiáng)到能產(chǎn)生影響,但又不能太大,以至于無法將它們維持在量子狀態(tài)中。

倫敦大學(xué)學(xué)院的物理學(xué)家蘇加托·博斯(Sougato Bose)及其同事在2017年提出了一項實驗:將兩個納米晶體置于疊加態(tài)中,同時保持足夠的距離(約100微米),使它們感受不到彼此的電磁場,而僅通過引力發(fā)生相互作用。位置的疊加意味著不同粒子位置的引力相互作用也會有所不同,從而產(chǎn)生可測量的干涉效應(yīng)。

博斯說,要將如此大質(zhì)量的物體維持在疊加態(tài)中,必須確保它們與周圍環(huán)境中的任何相互作用都做到極好的隔離。一個氣體分子或一個光子的撞擊,都可能足以讓這種疊加態(tài)坍縮。因此,它們必須在極高真空的環(huán)境中被懸浮起來,并屏蔽任何雜散電磁場。

阿斯佩爾邁耶指出,提高薛定諤小貓的“引力貓性”的核心挑戰(zhàn)在于,“將我們現(xiàn)有的量子控制技術(shù)擴(kuò)展到更大的質(zhì)量上”,并減少由于氣體分子撞擊或雜散電磁輻射引起的退相干。阿恩特說,盡管技術(shù)要求極為嚴(yán)苛,但通過這種方式檢驗量子化引力的想法是非常值得追求的。

那么,萬物從微觀到宏觀真的都符合量子規(guī)律嗎?“我找不到任何令人信服的理由,說明量子理論的定律會在某個宏觀尺度上失效,”霍恩伯格說,“但我們確實不知道,而且有充分的理由懷疑,一旦廣義相對論開始介入,將會發(fā)生根本性的改變?!钡a(bǔ)充道:“我相信,如果量子理論有朝一日被更基本的理論所取代,我猜那個理論會更加瘋狂。”

沒有極限?

就在近一個世紀(jì)前,薛定諤想要尋找一個極端的場景,以揭露在他看來哥本哈根力學(xué)詮釋所存在的缺陷。而他最終所做到的遠(yuǎn)不止于此。他推動了幾代物理學(xué)家去更深地探究自然本身那搖擺不定的本質(zhì)。

阿恩特表示,如今科學(xué)家們?nèi)ブ圃祗w型越來越大的“薛定諤的小貓”,這一現(xiàn)代追求在尋找暗物質(zhì)的探索中可能會大顯身手——暗物質(zhì)是科學(xué)家為了解釋維持旋轉(zhuǎn)星系不致分崩離析所必需的“額外”引力而提出的。許多研究人員認(rèn)為,這種推定的隱形物質(zhì)是由未知的、極難捕捉的粒子組成的,但目前還從未有人見過這種粒子。

然而,如果暗物質(zhì)粒子與普通物質(zhì)之間存在哪怕極其罕見的相互作用,它們的存在是否會因為觸發(fā)了脆弱疊加態(tài)的坍縮而暴露出來?大型物體微妙的疊加態(tài),或許還能揭示出除了已知的四種自然基本力之外的全新力量,例如一些物理學(xué)家長期以來懷疑存在的“第五種力”。如果這種第五種力將一個疊加態(tài)與其環(huán)境耦合起來,就可能會誘導(dǎo)其坍縮。


? nautil

那么那只貓本身呢?對于一個有呼吸、有生命、有思想的生物體如果被置于疊加態(tài)會是一種什么樣的感覺(如果有感覺的話),當(dāng)今的物理學(xué)家依然被這個問題所吸引。拋開倫理問題不談,科學(xué)家們未來真的能做薛定諤當(dāng)年的原始實驗嗎?鑒于生命本身還沒有一個明確的量子定義,一個“又活又死”的疊加態(tài)到底意味著什么其實并不明朗。但我們至少能否將細(xì)菌這種微小的活體生物置于位置的疊加態(tài)中呢?

阿恩特認(rèn)為這或許是可能的,至少對病毒來說是這樣?!叭绻覀兡塬@得資金支持,我們一定會盡最大努力去實現(xiàn)它,”他說,“挑戰(zhàn)非常多,但并非不可能?!?/p>

那么,再接下來是一個活體細(xì)胞嗎?他微笑著說:“再給我點(diǎn)時間思考一下吧?!?/p>

文/Philip Ball

譯/tamiya2

校對/tim

原文/nautil.us/schrodingers-kittens-are-all-grown-up-1281010

本文基于創(chuàng)作共享協(xié)議(BY-NC),由tamiya2在利維坦發(fā)布

文章僅為作者觀點(diǎn),未必代表利維坦立場






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芹姐說生活
2026-06-21 22:25:32
超強(qiáng)臺風(fēng)來了!廣東將迎8級雷雨大風(fēng)!深圳天氣接下來......

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深圳晚報
2026-06-23 08:16:04
“全班就2個女生表情正?!?,廉價畢業(yè)照被吐槽,家長咋不管管

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世界圈
2026-06-22 08:50:58
臺灣地區(qū)最后12個“邦交”全是硬茬

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人工島分布
2026-06-07 08:18:25
不撤案就殺你全家!運(yùn)城13歲女孩稱遭男子強(qiáng)奸,更多細(xì)節(jié)浮出水面

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火山詩話
2026-06-23 05:04:29
太解氣!印度挖通13公里隧道舉國狂歡,中國反手掏出600臺盾構(gòu)機(jī)

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離離言幾許
2026-06-18 12:12:17
日媒:日本女子頭套紙箱讓男路人摸胸拍視頻狂賺200萬

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隨波蕩漾的漂流瓶
2026-06-22 18:50:52
菲律賓副總統(tǒng)莎拉彈劾案或現(xiàn)神秘證人!參院允許臨時增補(bǔ)出庭名單

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春之寞陌
2026-06-23 13:38:53
癌癥是基因注定的躲也躲不掉?父母患上這5種癌可能會遺傳下一代

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芹姐說生活
2026-06-22 22:16:31
勇士追字母失敗 醞釀兩筆新交易

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體壇周報
2026-06-23 13:20:06
為什么兒科要單獨(dú)一個科室,網(wǎng)友:兒童醫(yī)生不亞于半個獸醫(yī)

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另子維愛讀史
2026-06-17 21:25:35
瘋狂的石油!伊朗數(shù)天賣出3600萬桶原油,改寫能源格局

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瓦倫西亞月亮
2026-06-23 13:25:01
終于承認(rèn)了:房價跌了,真的變窮了

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大川東山再起
2026-06-23 12:11:47
笑岔氣了!第一次聽說什么是“洗衣機(jī)男”,看完又笑噴了!

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水泥土的搞笑
2026-06-21 12:33:59
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娛圈觀察員
2026-06-21 00:54:00
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華庭講美食
2026-06-22 19:48:33
四川成都2.3億“天價”別墅被強(qiáng)制拍賣,因無人報名、無人出價流拍;原房主利用資金操縱市場、涉證券犯罪被判刑

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大風(fēng)新聞
2026-06-23 11:23:28
2026-06-23 14:19:00
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末世與未來古怪糾纏的小行星
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