叠加超7毫秒!科学家进行前所未有量子叠加实验,波动性被放大

叠加超7毫秒!科学家进行前所未有量子叠加实验,波动性被放大
2019年10月22日 00:21 新浪网 作者 情感表达式

趣味探索讯 在一项对量子叠加原理的前所未有实验中,量子叠加效应时长再次打破之前纪录。在科学中,量子力学一直被科学家称为世界前沿科学,而量子叠加原理是量子理论之一。

叠加超7毫秒!科学家进行前所未有量子叠加实验,波动性被放大

量子叠加原理起源于量子力学最基本方程之一的薛定谔方程,通过波动函数方式描述了微观世界里粒子的形态,就像池塘表面水波一样,粒子可以表现出干涉效应。

但又与水波有所不同,水波是许多相互作用水分子集体的行为,而量子波可以与单个粒子关联。关于粒子的波动特性,双缝实验就是一个很好证明例子。

在该项实验中,有着波动特性的微观粒子通过两个缝隙并发生干涉,实验结果表明光子,电子,中子,原子甚至分子都存波动特性。

自量子力学诞生以来,物理学家和哲学家一直在努力解决一个问题,这些奇怪的量子效应如何应用到现实中来。

叠加超7毫秒!科学家进行前所未有量子叠加实验,波动性被放大

所以今天来自维也纳大学科学家与巴塞尔大学合作,用近40000多个粒子组成的热复杂分子进行量子叠加,并产生干涉。

希望通过大型量子干涉实验来再次确定量子效应,为以后应用到现实而铺路。

Markus Arndt及其团队在维也纳大学进行实验显示了,对越来越大的物体的量子干涉。

实验中分子质量大于25000原子质量单位,是以前记录的几倍,由40000多个质子,中子和电子组成。

巴塞尔大学的马塞尔·马约尔(Marcel Mayor)和他的团队使用特殊技术合成了足够稳定大分子,从而可以在超高真空下形成分子束。

叠加超7毫秒!科学家进行前所未有量子叠加实验,波动性被放大

实验结果表明,在给定时间长度内,分子保持了叠加,叠加状态停留时间超过7毫秒,打破之前量子叠加纪录。

费恩说:我们的实验表明,量子力学及其所有波动特性也被相应放大。我对未来实验将进行更大规模实验而感到乐观。这项工作将发表在《自然物理学》上。

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