科學家嘗試「繁殖」薛定諤貓：逼近量子世界極限

科學家們近日表示，他們可能找到了一種方法，能夠讓「薛定諤的貓」進行繁殖，從而有朝一日連接起量子世界與現實世界之間的橋樑。

薛定諤的貓是一項著名思想實驗中的一隻假想中存在的貓，它可以同時處於生存或者死亡的狀態，這在量子理論中被稱為狀態的「疊加」。

但這畢竟只是一個幫助理解的比方，量子理論的一些效應是否真的能夠對宏觀物體產生作用呢？這一點仍然存在爭議。

最近，物理學家們就設計了一種新的實驗方案，通過對處於經典狀態的兩束光線進行調製，以產生「放大版」的薛定諤貓，並以此探尋量子世界與經典宏觀世界之間的邊界（如果這樣一個邊界存在的話）。

亞歷山大·洛沃斯基（Alexander Lvovsky）是加拿大高等研究院（CIFAR）量子信息科學研究員，他說：「物理學中的一項基本問題就是量子世界與經典世界之間的邊界。如果條件合適，量子現象能夠在宏觀物體上被觀察到嗎？對於這樣一個問題，理論沒有給出回答，或許根本就沒有這樣一個邊界，我們所需要的就是一個能夠找到這個問題答案的合適工具。」

在近期開展的實驗中，研究人員將物理學上近似的「薛定諤的貓」進行「繁殖「。講的更具體一些，那就是科學家們將兩束連續光束進行了疊加，這兩束光的電磁場方向完全相反。

根據10多年前由澳大利亞研究人員所提出的一項設想，研究組嘗試基於這些光波狀態不斷培育更高振幅的光波「貓」。

相關研究的合作者，英國卡爾加里大學研究所阿納斯塔西亞·普什基納（Anastasia Pushkina）表示：「簡單來說，我們利用光波分束器讓這兩隻『貓』發生干涉。這樣就能在分束器的兩個輸出終端上得到相互糾纏的疊加態。在其中一個分束器輸出終端上，我們安裝一台探測裝置。如果我們的探測器能夠檢測到一個正反饋信號，這就意味著一隻『貓』誕生了，且其能量是初始狀態的兩倍。」

通過這種方式，研究人員將兩個振幅1.15，處於「負壓縮」狀態的「貓」合成了一隻振幅1.85的正壓縮狀態的，能量更高的貓。

在實驗過程中，研究組成功獲得了數以千計的這種「貓」。研究人員表示，這項實驗結果對於未來量子通訊技術，隱形傳態和密碼學產生影響。

相關研究論文的第一作者，來自俄羅斯量子研究中心和莫斯科國立師範大學的研究所德米特·塞切夫（Demid Sychev）指出：「非常關鍵的一點在於該實驗流程能夠被不斷重複：之前你『新』製造出來的『貓』還可以繼續被輸入分束器再次疊加，從而再次提升能量等級。用這樣的方法，理論上你就有可能不斷推進量子世界的邊界，並逐漸逼近量子世界的極限。