中国科学家突破量子叠加态持续时间纪录，为平行宇宙理论提供新线索

中国科学家突破量子叠加态持续时间纪录，为平行宇宙理论提供新线索

引用

nasa

等

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来源

1.

https://science.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-finds-planet-forming-disks-lived-longer-in-early-universe/

2.

https://www.wired.com/story/scientists-have-pushed-the-schrodingers-cat-paradox-to-new-limits/

3.

https://science.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-finds-planet-forming-disks-lived-longer-in-early-universe/#h-image-c-ngc-346-hubble-and-webb-observations

4.

https://www.tencent.com/en-us/articles/2201968.html

5.

https://www.eldiario24.com/en/has-nasa-discovered-a-parallel-universe/6758/

6.

https://phys.org/news/2025-01-quantum-schrdinger-cat-silicon-chip.html

7.

https://www.livescience.com/technology/computing/schrodingers-cat-breakthrough-could-usher-in-the-holy-grail-of-quantum-computing-making-them-error-proof

8.

http://www.cpsjournals.org/index/news/detail/52794

9.

https://physics.nju.edu.cn/xwgg/xsbg/20240505/i266048.html

在量子力学的神秘世界里，一只猫可以同时处于生与死的状态，直到被观察者观测。这个著名的“薛定谔的猫”实验，不仅展示了量子叠加态的奇妙特性，也为平行宇宙理论提供了重要的思考基础。最近，中国科学家在量子叠加态研究中取得的重大突破，似乎为平行宇宙的存在提供了新的线索。

1935年，奥地利物理学家埃尔温·薛定谔提出了一个著名的思维实验：将一只猫、一个放射性原子和一个毒气瓶一起放入一个封闭的盒子里。根据量子力学的原理，放射性原子在未被观察时处于衰变和未衰变的叠加态。这意味着，与之相连的毒气瓶也处于打开和未打开的叠加态，进而导致猫同时处于生和死的状态。只有当观察者打开盒子时，这种叠加态才会坍缩为确定的状态——猫要么活着，要么死了。

这个实验揭示了量子力学中最令人困惑的现象之一：量子叠加态。在微观世界中，粒子可以同时处于多个状态，直到被观测时才会“选择”一个确定的状态。这种现象虽然在微观尺度上得到了广泛验证，但将其扩展到宏观世界却引发了无数的争议和思考。

最近，中国科技大学的研究团队在量子叠加态研究中取得了重大突破。他们成功让约1万个镱原子保持量子叠加态长达23分钟，这是目前观察到的最长持续时间。

研究团队首先将镱原子冷却到接近绝对零度的温度，然后使用激光光阱将其捕获。在这样的极端条件下，他们能够精确控制原子的量子态，使其处于两种不同自旋状态的叠加态。更令人惊讶的是，通过精确调节激光，他们成功地将这种叠加态维持了1400秒，即23分钟。

这一突破不仅展示了量子叠加态的稳定性，还为量子计算和量子通信等领域的应用提供了新的可能性。如果能够进一步延长叠加态的持续时间，我们或许能够构建更加稳定和可靠的量子设备。

中国科技大学的这项研究对平行宇宙理论有何启示？根据量子力学的多世界解释，每当一个量子系统处于叠加态时，宇宙就会分裂成多个平行宇宙，每个宇宙对应一个可能的结果。在“薛定谔的猫”实验中，这意味着每当放射性原子处于衰变和未衰变的叠加态时，宇宙就会分裂成两个：一个宇宙中猫活着，另一个宇宙中猫死了。

中国科学家的最新发现表明，这种叠加态可以维持相当长的时间，这意味着宇宙的分裂也可能持续更长时间。这为进一步探索平行宇宙的存在提供了新的可能性。虽然我们还不能直接观测到平行宇宙，但这些实验结果表明，量子叠加态这种看似违反直觉的现象确实存在于现实世界中。

在量子力学领域，中国科学家正在不断推动着科学的边界。清华大学薛其坤教授团队在磁性拓扑绝缘体中验证了量子反常霍尔效应的新定律，为低功耗电子学带来了新的可能性。这一发现不仅具有重要的理论意义，还可能为未来的电子设备提供更高效、更节能的解决方案。

这些突破表明，量子力学正在从基础科学研究走向实际应用。随着技术的进步，我们或许能够更好地理解和利用量子叠加态，甚至探索平行宇宙的奥秘。虽然我们离真正揭开平行宇宙的面纱还有很长的路要走，但中国科学家的这些发现无疑为我们提供了新的希望和方向。

正如腾讯WE大会上科学家们所强调的，人类必须保持对未知世界的好奇心，不断探索科学的边界。量子力学的未来充满了无限可能，而中国科学家正在为揭示这个神秘领域的奥秘做出重要贡献。