據美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，由奧地利與瑞士科學(xué)家合作進(jìn)行的一項新研究，對量子疊加原理進(jìn)行了迄今最大規模測試：由近 2000 個(gè)原子組成的高溫復雜分子被置于量子疊加態(tài)，并進(jìn)行干涉。

　　量子疊加原理是量子理論的一個(gè)標志，它在波函數的框架下對粒子的行為進(jìn)行描述。粒子就像池塘表面的水波一樣，可以表現出干涉效應。但與水波不同的是，量子波通過(guò)孤立的單個(gè)粒子都可以表現出來(lái)。

　　在量子力學(xué)里，雙縫實(shí)驗是一種演示光子或電子等微觀(guān)物體的波動(dòng)性與粒子性的實(shí)驗。

　　在這個(gè)實(shí)驗中，粒子波同時(shí)通過(guò)兩條縫并進(jìn)行干涉，這種效應已在光子、電子、中子、原子甚至分子中得到了證明，但它也提出了一個(gè)物理學(xué)家和哲學(xué)家一直在努力解決的問(wèn)題：這些奇怪的量子效應是如何過(guò)渡到我們熟悉的經(jīng)典世界的。

　　現在，維也納大學(xué)的馬庫斯·阿恩特團隊以最直接的方式——通過(guò)展示更大質(zhì)量物體的干涉解決了這個(gè)問(wèn)題。

　　在最近實(shí)驗中，這些分子的質(zhì)量超過(guò) 25000 道爾頓(原子質(zhì)量單位)，是之前記錄的幾倍。其中，通過(guò)干涉儀發(fā)出的最大分子之一由 40000 多個(gè)質(zhì)子、中子和電子組成，其德布羅意波長(cháng)比單個(gè)氫原子的直徑還要小 1000 倍。瑞士巴塞爾大學(xué)的馬塞爾·馬約爾團隊使用特殊技術(shù)合成了如此巨大的分子。

　　有模型預測，粒子的波函數會(huì )以與質(zhì)量平方成正比的速度自發(fā)坍縮。最新實(shí)驗表明，在給定的時(shí)間長(cháng)度內，重粒子保持疊加狀態(tài)，且分子處于疊加狀態(tài)的時(shí)間超過(guò) 7 毫秒，設置了新的干涉時(shí)限。

　　阿恩特說(shuō)：“我們的實(shí)驗表明，量子力學(xué)雖然很奇怪，但也非常堅強。我樂(lè )觀(guān)地認為，未來(lái)的實(shí)驗將在更大規模上對它進(jìn)行測試，量子和經(jīng)典之間的界線(xiàn)在變得越來(lái)越模糊。”
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