要探索怎样离奇的微观谜境?
南方日报
原标题:要探索怎样离奇的微观谜境?
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中国近日将发射的世界首颗量子卫星,除了在建立量子通信网络方面具有巨大应用价值,还将为理解量子物理最令人费解的现象迈出重要一步。
量子力学描述世界的语言与经典力学有着根本的区别。经典力学描述一个物体的状态,会给出它的明确位置;量子力学描述一个微观粒子的状态,给出的则是叠加态——这个粒子在某些情况下既可能在这里,也可能在那里,没有确定的位置。当对其观测时,量子叠加态将随机地以一定的概率呈现不同态的性质。
量子卫星首席科学家、中科院院士潘建伟喜欢用“分身术”来比喻量子叠加态,“这就好比孙悟空的分身术,一个孙悟空同时出现在多个地方,孙悟空的各个分身就像是他的叠加态。”
潘建伟说:“在日常生活当中,我要么在上海作报告,要么在北京作报告,我不可能同时在两个地方讲。但在量子世界,作为一个微观的客体,它不仅在这里,也可以在那里,同时在好多个地方。”
量子纠缠似乎能无视距离和光速的限制,在测量的一瞬发生诡异的互动。但在卫星上,当“同时”这个概念变得相对时,量子纠缠还能继续实验不败的神话吗?
潘建伟说:“我们有了(量子)卫星之后,就可以在宏观的距离上检验所谓的量子力学的非局域性。”
“对量子纠缠而言,在宏观的大尺度距离上,会不会有什么变化,会不会受到引力的干扰,实验上还是未知的。在卫星的帮助下,我们可以对物理学的一些基本问题做一些基本探索和检验,可能有新的物理发现。”潘建伟说。
他说:“物理学中,大家都追求突破极限,要不就无穷大,要不就无穷小。当你有一种新的能力时,到达新的尺度区间,如果你发现对现有物理学偏离的话,新的物理就诞生了。”
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