大质量物体量子特性可检测
发布时间: 2024-01-21 17:25:37
科技日报北京1月19日电 （记者刘霞）科学家迄今没有在实验室内观察到质量超过10-20克的物体的量子效应。现在，英国和印度科学家进行的一项新实验，可测试质量相对较大的物体是否具有量子特性，从而厘清量子力学能否在比粒子和原子更大的尺度上起作用。相关论文发表于最新一期《物理评论快报》杂志。
由英国伦敦大学学院、南安普敦大学和印度玻色研究所科学家组成的科研团队表示，新实验利用了量子力学的原理，即对物体开展测量会改变其性质。测量指物体与探针的任何相互作用，例如光照在物体上发出光或热等。
新实验的重点是一个类似钟摆的物体。科学家让一道光照射在一半振荡区域上，揭示关于物体位置的信息。随后让第二道光照射，显示物体在摆动过程中的位置。最新实验原则上可测试物体的量子特性，无论其质量或能量如何。
研究人员表示，如果物体具有量子特性，第一道光会干扰其路径（测量引起的坍缩，这是量子力学固有特性），且会改变第二道光照射其上时的位置。如果不具有量子特性，那么观察行为不会产生差异。研究人员可将照射两次光的场景与只出现第二次光的场景进行比较，查看物体的最终位置分布是否存在差异，从而揭示物体是否存在量子特性。
在量子力学领域，测量本身就会改变系统。通过研究观察行为是否会导致物体运动的变化，新实验可测试物体是否具有量子特性，且可通过使用具有数万亿个原子的纳米晶体技术来实现。
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