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一只猫表现出薛定谔着名的思想实验。希望他不死！量子力学的标志性预测之一是粒子表现得不可预测-但是一项新的实验似乎使一些核心思想复杂化。研究人员能够预测一种称为量子跃迁的原子行为，甚至可以在人工原子的新实验中反转跳跃。这样的研究可能会对物理学的本质提出更大的问题，并且可能对改进依赖量子力学规则的量子计算机起到重要作用。IBM的研究中心的研究人员ZlatkoMinev说，“我们的实验表明量子力学如何运作的故事还有更多内容”。量子力学的核心假设是，在最小尺度上，原子属性被量化，意味着粒子呈现离散而非连续状态-它们的属性沿着阶梯而不是斜坡存在。例如，电子可以处于最低能量状态，但如果增加一点能量，它就不会慢慢转变为新的高能状态。相反，它无法预测地进入新的状态。如果你不看它，原子可以采取中间状态-但这些不是中间点。原子会同时处于两种状态，然后一旦你观察到它，就会立即陷入一种状态或另一种状态。但是根据发表在“自然”杂志上的论文，研究人员想知道他们是否可以预测这些跳跃并阻止它们发生。该团队的人造原子是一种实验装置，由一个由电线制成的电路组成，该电路在没有电阻的情况下通过一种特殊的绝缘栅栏（称为约瑟夫森结）放置在电线的中间。在常规原子中，“状态”由原子核周围的电子位置表示，但在这个人造原子中，状态由量子化特性表示，其值随着电子通过绝缘围栏而变化。这是一个量子系统（技术上是一个双量子位量子计算机），遵循与其他量子系统相同的规则，包括原子周围的电子。研究人员应用了两个特别调谐的微波信号。一个信号为原子提供恰当的能量以在基态和激发态之间转换，而另一个信号间接测量该转换期间电路的能量。当人造原子处于基态时，探测器测量来自第二微波脉冲的明亮闪烁光子信号反射。当他们的原子处于激发状态时，研究人员观察到没有闪光。灵敏的探测器能够测量每个最后的光子，直到信号变暗-这是过渡即将发生的迹象。当研究人员在恰当的时间发出另一个脉冲时，他们能够停止并逆转过渡。你可能熟悉薛定谔的猫。这是一个思想实验，其中猫的生命依赖于一些双态量子过程，并且根据量子力学的规则，一旦实验开始运动，猫就会活着并且同时死亡，直到你打开盒子。在这种情况下，活着的猫是基础状态，而死亡的猫是兴奋状态。这项研究的意义在于，科学家们可以间接地观察“猫”从活着的状态转变为活着和死的同时状态，并进行干预以拯救猫。其他研究人员对这篇论文的结果印象深刻。“这是一个伟大的实验，”克劳斯说。决不Mlmer指出，这是否意味着任何量子过程，如放射性衰变，被撤销和恢复初始状态。但他说，研究人员仔细指出了他们实验的局限性。在这个实验中，研究人员在状态之间发生转变之前只有片刻的注意；他们无法准确预测过渡期的具体日期和时间。但这种预见水平可能对量子计算机有用。今天，基于量子力学规则的计算机还处于初级阶段，可能会出现随机误差。基于这项实验的技术可能会让量子计算研究人员在错误发生时正确地识别它们。事实上，该研究的一些作者正在为量子计算公司工作。

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