科学家描述“薛定谔的猫”背后的波函数【1P】

lshen321

在量子力学中，量子系统的量子态可以用波函数（用希腊字母“ψ”表示）来描述。

　　据国外媒体报道，“薛定谔的猫”阐述了量子力学中长期存在的一个谜题：猫到底是活的还是死的，或者这只是我们头脑中的怪诞想法？如今，昆士兰大学的研究者在这个问题的解答上取得了重要进展。

　　利用光子的四维状态，并对它们进行非常精确的测量，研究者排除了传统的观点——只因为不知道猫的真实状态，就将其描述为既是活的也是死的。与量子物理学中的所有东西一样，这只猫也可以用波函数来进行描述。

　　昆士兰大学数学和物理学院的亚历山德罗（Alessandro Fedrizzi）博士解释道，尽管量子波函数是我们用来描述量子力学系统的核心工具，但我们对它的本质还了解得不是很透彻。“它是只表现了我们对一个系统真实状态的有限了解，还是会与这种真实状态发生直接联系？”他说，“还有，是否客观存在着这样的真实？”

　　几十年来，这一争论一直只停留在理论层面，直到近日，包括共同作者Cyril Branciard博士和Eric Cavalcanti博士在内的三个研究团队才进行了实验测试，对该问题进行了解答。

　　“这一新进展测试了对波函数的几种阐述是否能解答‘我们为什么不能肯定地说出量子状态’的问题，这个问题正是量子力学中的核心所在。”研究主要作者Martin Ringbauer说，“我们的结果显示，如果存在客观真实，那波函数就会对这个真实做出反应。”他们的研究发表在近日的《自然-物理学》（Nature Physics）杂志上。

　　换句话说，“薛定谔的猫”实际状态就是既是活的也是死的。随着测量手段的进一步改进，物理学家将只剩下两种对波函数的解释：或者波函数是完全真实的，或者没有什么是完全真实的。