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量子坍縮的提出者

尚之範 人氣:7.62K
量子坍縮的提出者

2006年,美國羅徹斯特大學物理學與天文學教授Andrew Jordan連同加州大學河畔分校的Alexander Korotkov,提出了一種關於量子力學和量子態的理論假說——量子“去坍縮”(quantum-'uncollapse')。而最新進行的一項研究證明了該理論的正確性。

根據量子力學理論,量子粒子具有類似波的特性,能夠同時存在於多個空間位置。而“經典”世界中的物體儘管由這些粒子組成,但二者在行為方式上存在著強烈反差,這也是現代物理學中一個深奧的問題。

許多科學家相信,量子態是無法精確測量的。一旦被測量,量子物體就會發生“坍縮”,從擁有多種可能位置的狀態變成類似經典物體的單一位置。對此,Jordan等人提出,應該有可能對量子粒子進行持續的微弱測量,令量子態發生部分坍縮,這時如果進行“去測量”(unmeasure),那麼粒子又能回覆到坍縮前的初始量子態。這也就是所謂的量子“去坍縮”假說。

Jordan的假說實際上意味著,量子世界和經典世界並不像人們長期所想的那樣,擁有一道嚴格而急劇的分界線,而是存在需要一定時間才能穿越的“灰色區域”(gray area,即過渡區域)。

在最新研究中,美國加州大學聖芭芭拉分校的Nadav Katz等人對該假說進行了檢驗,詳細的解釋刊登在近期的Nature News雜誌上。研究人員發現,他們的確可以對量子粒子進行“弱”測量,並觸發部分坍縮。Katz表示,隨後,“我們消除了施加的破壞”,改變了粒子的特定屬性,並再次進行了類似的弱測量。結果發現,粒子回到了初始的量子態,就好像從未被測量過一樣。

由於理論物理學家從1926年起,就一直相信對量子粒子的測量會不可避免地導致坍縮,有一種說法叫:在某種程度上,測量創造了我們理解的真實。不過,Katz說,“新的研究讓我們真的不能假定測量創造真實,因為這種測量效果可以抹除並且重新開始。”

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