物理學(xué)家設(shè)計(jì)了一種檢測大型物體（如我們）量子行為的方法

量子科學(xué)通常涉及超小尺度，其中概率數(shù)學(xué)成為比“經(jīng)典”物質(zhì)描述更有用的工具。現(xiàn)在，新的研究提出了一種測量更大質(zhì)量的量子性的方法。

長期以來，科學(xué)家們一直希望測試較大物體的量子性質(zhì)：普遍的共識(shí)是量子物理學(xué)適用在各種規(guī)模上，但隨著物體質(zhì)量和復(fù)雜性的增加，它們的量子性變得越來越難以觀察。

現(xiàn)在，來自倫敦大學(xué)學(xué)院 （UCL）、英國南安普頓大學(xué)和印度 Bose 研究所的一個(gè)團(tuán)隊(duì)提出了一種方法量子測量從理論上講，這可以應(yīng)用于某物，無論其質(zhì)量或能量如何。

“我們提出的實(shí)驗(yàn)可以通過觀察觀察行為是否會(huì)導(dǎo)致其運(yùn)動(dòng)的變化來測試物體是經(jīng)典的還是量子的。說來自倫敦大學(xué)學(xué)院的物理學(xué)家Debarshi Das。

量子物理學(xué)描述了一個(gè)宇宙，其中物體不是由單一測量定義的，而是一系列的可能性。例如，電子可以上下旋轉(zhuǎn)，或者在某些區(qū)域比其他區(qū)域存在的可能性更高。

從理論上講，這并不局限于小事。實(shí)際上，你自己的身體可以被描述為坐在那把椅子上的概率非常高，而坐在椅子上的概率非常低月亮.

只有一個(gè)基本事實(shí)要記住——你觸摸它，你就買了它。觀察物體的量子態(tài)，無論是電子還是坐在椅子上的人，都需要與測量系統(tǒng)進(jìn)行交互，迫使它進(jìn)行單次測量。

有一些方法可以在量子褲子還向下的情況下捕捉物體，但它們需要將物體保持在基態(tài)– 超冷，超靜，與環(huán)境完全隔絕。

對于單個(gè)顆粒來說，這是很棘手的，而且隨著規(guī)模的增加，它變得更具挑戰(zhàn)性。新提案使用了一種全新的方法，該方法使用稱為Leggett-Garg不等式和時(shí)間條件下的無信號(hào).

實(shí)際上，這兩個(gè)概念描述了一個(gè)熟悉的宇宙，即使房間很暗，你也看不到他們，一個(gè)人坐在椅子上。打開燈不會(huì)突然發(fā)現(xiàn)他們實(shí)際上在床底下。

如果一個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)證據(jù)以某種方式與這些斷言相沖突，我們可能會(huì)在更大范圍內(nèi)瞥見量子模糊性。

該團(tuán)隊(duì)提出，當(dāng)物體在鐘擺上擺動(dòng)時(shí)，可以觀察到它們，就像一根繩子末端的球一樣。

然后，在實(shí)驗(yàn)裝置的兩半處，光線將在不同的時(shí)間閃爍 - 算作觀察結(jié)果 - 第二次閃光的結(jié)果將指示量子行為正在發(fā)生，因?yàn)榈谝淮伍W光會(huì)影響任何正在移動(dòng)的東西。

我們?nèi)匀辉谡務(wù)撘粋€(gè)復(fù)雜的設(shè)置，需要一些復(fù)雜的設(shè)備和類似于基態(tài)的條件——但通過使用運(yùn)動(dòng)和兩次測量（閃光），一些質(zhì)量限制被刪除。

“足球比賽中的人群不能僅僅通過強(qiáng)烈地盯著比賽來影響比賽的結(jié)果，”說達(dá)斯。“但是在量子力學(xué)中，觀察或測量的行為本身會(huì)改變系統(tǒng)。

下一步是在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中嘗試此建議的設(shè)置。鏡子在激光干涉儀引力波天文臺(tái)美國的（LIGO）已被提議為合適的考試候選人。

這些鏡子就像一個(gè)10公斤（22磅）的物體，比分析的物體的典型尺寸要大得多量子效應(yīng)– 任何不超過五分之一克的東西。

“我們的方案具有廣泛的概念含義，”說來自倫敦大學(xué)學(xué)院的物理學(xué)家Sougato Bose?！八梢詳U(kuò)展量子力學(xué)的領(lǐng)域，并探索這種基本的自然理論是否只在一定尺度上有效，或者它是否也適用于更大的質(zhì)量。

該研究已發(fā)表在物理評(píng)論快報(bào).

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