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由芬兰阿尔托大学的MikaSillanp??领导的第二组研究人员着手使用自己的量子鼓系统来规避量子物理学最严格的规则之一——海森堡不确定性原理。
该原理由德国物理学家维尔纳·海森堡(WernerHeisenberg)于1927年首次提出,它为测量颗粒的某些物理性质时获得的绝对精度设置了硬性限制。它体现了这样一种观点,即在最小,最基本的层次上,宇宙是一个模糊且不可预测的野兽,从不让有关其的完整信息被人们所知道。
例如,您无法同时绝对精确地知道粒子的位置和动量。是否想确切知道电子在哪里?您可以反复测量以建立一定的确定性。但是您做的越多,与它的互动就越多,从而改变了它的动力。反之亦然。量子世界中的确定性是一种折衷—在一个领域中,对象以概率云的形式存在的可能性越来越大,对它们的一种性质的把握越多,对另一种性质的把握就越少。
但是第二组研究人员找到了解决此问题的方法。通过像小军鼓一样连续用光子或光粒子撞击量子鼓,研究人员能够将其鼓调到纠缠状态。然后,研究人员没有测量每个单独的鼓的位置和动量,而是将缠绕的鼓视为一个单独的组合鼓,并在不影响其速度的情况下测量虚拟鼓的位置。
芬兰阿尔托大学博士后研究员、第一作者劳雷·梅塞尔·德·莱皮奈在一份声明中说:“如果把两个鼓看成一个量子力学实体,那么鼓运动的量子不确定性就被取消了。”
这为在最小的秤上进行测量而又不丢失任何信息打开了一个全新的可能性范围,并且,考虑到测量的连续方式,他们的新量子传感器可以监控不断发展的微小系统。研究人员希望他们的缠绕鼓足够敏感,可以测量引力波和暗物质在空间造成的微小扭曲,并用于连接量子网络,量子网络使用缠绕的物体,很像他们的鼓作为中继。
这两个实验也使我们面临着接近量子世界的现实,尽管表面上牵强的思想实验召唤了半死半活的猫,但它们却以比我们想象的更微妙的方式渗入我们自己的体内。
第一组和第二组都在5月7日发表了他们的发现。
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