苏黎世理工大学实现迄今最大规模的薛定谔猫态

瑞士苏黎世理工大学Chu Yiwen团队在一块质量为16.2微克的蓝宝石晶体上，使约1017个原子处于两种不同声子振荡模式的叠加，构建了迄今为止最大规模的薛定谔猫态。该结果为探索量子和经典世界之间边界提供了新的方向，有望在连续变量量子信息处理和机械谐振腔计量学中得到应用。该成果于4月20日发表在《科学》杂志上。量子效应通常局限于原子、分子等微观尺度，人眼可见的日常世界不具有量子特性。科学家可以使某些微小物体显示量子特征，但是并没有完全理解量子和非量子之间的边界。1935年，埃尔温·薛定谔设想了一种可以通过放射性衰变毒害猫的装置，并得出结论，一个原子同时处于“衰变”和“未衰变”的叠加可以映射到猫同时“死”和“活”的叠加上。这个假想的场景有两个方面使它显得荒谬和反直觉：首先，猫是一个宏观的、日常的物体；其次，“死”和“活”是我们的经典经验中相互排斥的状态。对于为什么我们可能永远不会遇到处于如此不幸状况下的猫，人们提出了许多解释，比如宏观物体可能过于复杂，受制于太多的退相干源，无法维持不同状态的叠加等。另一些理论则引入了超出标准量子力学的额外效应，如本征随机噪声或引力退相干导致的波函