量子物理学很难解释,薛定谔的猫在盒子里,能不能看?看了它可能就死了或者活了,因为它在盒子里即是死的也是活的,观察者一看就会改变了状态。广岛大学霍尔格·F·霍夫曼副教授和印度理工学院孟买分校卡蒂克·帕特卡尔试图解决量子物理学中最大的难题之一:如何在不改变量子系统的情况下测量它?他们在发表《新物理学期刊》上新研究中发现:通过读取从远离系统本身的量子系统观察到的信息,研究人员可以根据分析方法确定其状态。
在与西安物理研究院研究院邱儒的交流中,我们得知:虽然分析完全从量子系统中移除,但通过仔细阅读量子数据,可以恢复可能结果的初始叠加。通常情况下,通过寻找来寻找一些东西。但在这种情况下,观察改变了物体,这是量子力学的问题。我们可以用复杂的数学来描述它,但是怎么才能确定数学描述的是什么呢?当我们测量一些东西时,会有一个权衡,它可能是什么的其他可能性就会丢失。如果不进行相互作用,就无法了解任何事情,便会预先付出代价。
由于框中的猫(左上角)处于叠加状态,这意味着它可以处于许多不同的状态(例如死的和/或活的),并且用量子标签来标记。猫的照片与盒子里的情况纠缠在一起。我们可以通过以某种方式处理照片来决定猫的命运(左下角),或者我们可以通过使用不同的过程来恢复量子标签(右下角)来保持它的叠加。图片:Associate Professor Holger F. Hofmann and Emma Buchet/Hiroshima University