测量与量子—经典边界
宏观叠加
宏观叠加,是把叠加远远拉伸到单个原子的领域之外,直至大到我们或许能凭裸露的想象力一窥量子怪诞的物体。薛定谔那只又死又活的猫是漫画版;实验室里真实的版本要谦逊得多,却依然非凡——由数百个原子构成的分子穿过干涉光栅、在一个回路中同时双向流动的超电流、被置入两种运动叠加的微小振动鼓膜。为向那个最初的思想实验致敬,这些有时被称作「猫态」。
制造并维持这样的状态极其困难,恰恰是因为退相干。物体越大、越温暖,它就越猛烈地把「走哪条路」的信息泄漏进环境,几乎在叠加被造出来的同时就将这精巧的叠加坍塌掉。因此,这一领域的每一次进展,都是隔离、降温与速度的壮举:实验者必须赶在环境察觉发生了什么之前,完成他们的干涉。
这些实验之所以重要,是因为它们直接探究量子力学若真会失效、究竟会在何处失效。迄今为止,这套理论通过了每一项检验,叠加在越来越大的系统中被证实,且没有任何根本性尺寸上限的迹象。某些提出的理论预言,在某个尺度上应当出现真正的、不可约的坍缩;把宏观叠加推向更大的质量,是为数不多的几种途径之一——让人能用实验去检验这类想法,而不只是空谈争论。
|Ψ⟩ = (|A⟩ + |B⟩)/√2 with A, B macroscopically distinct
两种宏观上截然不同的构型被维持在叠加之中——脆弱,并迅速被退相干摧毁。
迄今实验室里的「猫态」涉及的是大分子、超电流或微机械物体——令人印象深刻,但远不及真正的猫。还没有任何实验找到叠加真正失效的尺寸。
又称
另见