莱顿大学 通过甲和乙的叠加干扰:只有一个探测器将检测到一个信号
学分:莱顿大学 科学界最著名的猫是薛定谔的猫，量子机械哺乳动物，它可以以叠加态存在，一种既死又活的状态
当你看到它的时候，两个选项中的一个被选中了
莱顿大学的物理学家模拟了一个实验来捕捉这个神秘的选择时刻
在量子力学中，最小物质的物理学，这个选择的时刻被称为波的崩溃
莱顿大学和日内瓦大学的汤姆·范德利普、杰尔克·奥斯特坎普和其他物理学家在《物理学现状》杂志上描述了他们是如何希望通过量子力学装置捕捉这一神秘时刻的，该装置利用微波光子来扮演死猫和活猫的角色
“叠加现象在量子力学中很常见，”奥斯特坎普说，“但在我们生活的宏观世界中，你永远看不到它们。”
“猫不是活着就是死了，不是两者都有
根据广为接受的量子力学哥本哈根解释，这是因为一旦对光子(或猫)进行测量，叠加就消失了
波函数的坍缩 奥斯特坎普补充道:“但在哥本哈根的解释中，没有任何地方解释了这将如何运作
“测量”到底是什么？任何测量仪器都将由遵循量子力学定律的原子组成，那么是什么使测量过程与众不同呢？是测量仪器的尺寸吗？它的质量？别的？没有人知道
甚至有这样的解释:只有当有意识的观察者进行测量时，测量才会发生，或者宇宙会分裂成几个变体
学分:莱顿大学 莱顿物理学家决定从尽可能简单的放大器的角度开始寻找坍缩
它们是从微波光子开始的，一种光的形式，叠加在一起
在他们的设置中，光子走的是A路线，也是B路线
这种叠加可以通过再次合并路由A和B来检测
粒子会相互干扰，这意味着它们只能在两个出射方向中的一个被探测到
当没有叠加，因此没有干扰时，粒子将向两个方向射出
到目前为止，这是标准的量子力学，在许多实验中得到了证明
低温 下一步是引入测量
“在量子力学系统的每一次测量中，都有放大的成分，”奥斯特坎普说，“因为你是在把一个小信号转换成一个大信号。”
所以也许这个放大步骤构成了波函数坍缩的原因
" 无干扰:两个检测器都能检测光线
学分:莱顿大学 所以物理学家在他们的装置的路线甲和路线乙中放置了一个所谓的参数放大器
这是一种可以用量子力学很好描述的放大器，它是基于大量超导约瑟夫森结
为此，需要50毫开尔文的超低温，比-273.15摄氏度的绝对零度高20摄氏度
还需要如此低的温度来确保干扰的消失不仅仅是由设置中的热量引起的
当场 这个想法是慢慢加大放大倍数，看看干扰会发生什么
在他们的文章中，物理学家描述了波函数的坍缩将如何导致干涉的“可测量的减少”
因此，设置是一种当场抓住崩溃的方法
光子被放大后会发生什么？波函数会坍缩吗？学分:莱顿大学 “如果我们成功了，那就太好了，”奥斯特坎普说
“当然，然后你会想调整参数，看看什么变化会影响崩溃的时刻
但在这篇文章中，我们展示了它是可以做到的
" 量子计算机 论文是一个计算练习，现在正在建立设置
奥斯特坎普的团队有合适的冷却机器来执行实验，但开发必要的参数放大器将是一项艰巨的工作，这些放大器将高放大倍数与非常低的发热量结合起来
这项实验是与同事亚历山德罗·布鲁诺合作进行的，他创办了QuantWare公司，为未来的量子计算机生产这些放大器
“希望测试能显示放大器仍然足够冷，”奥斯特坎普说
“那么，我们真的可以希望进行这些实验了
"
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