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一个粒子,两个世界

从量子到经典世界的过渡。

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在某些方面,世界似乎分为两部分:我们的经典世界,物体拥有明确的位置,以及量子领域,粒子似乎同时存在于任何地方。维也纳大学的物理学家设计了一个实验,通过改变温度来穿越这两个世界。

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使用激光,Anton Zeilinger、Markus Arndt和他们的团队将巨大的碳分子加热到超过华氏5000度(约摄氏2760度)的无空气环境中。在该温度以上,分子以经典方式行动。但当温度下降时,它们转变为一种波状状态,其位置只能用量子物理学的统计术语来描述——它们不再似乎存在于任何一个地方。这种转变可能不取决于温度,而取决于粒子与其周围环境的关系。当碳分子很热时,它会发射与附近墙壁相互作用的辐射,从而确定其确切位置。当冷却时,分子停止辐射并变成一个孤立的量子式物体。

从量子到经典世界的转变,被称为退相干,此前从未通过使用热量得到证明。这项工作可能带来巨大的回报。世界各地的研究人员正试图控制退相干,以构建量子计算机,如果完善,可以实现牢不可破的加密和超快信息处理。

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