還記得薛定諤的貓嗎？這個轟動全球的量子力學思維實驗至今被人們所稱道。
著名物理學家薛定諤在1935年提出了這個非常有趣的實驗：在一個封閉的盒子裡，有一隻活貓及一瓶毒藥。當衰變發生時，藥瓶被打破，貓將被毒死。按照常識，貓可能死了也可能還活著。
雖然在我們普通人看來，貓只有一種結果，那就是死或生，但是在量子的世界裡，當盒子處於關閉狀態，整個系統則一直保持不確定性的波態，即貓生死疊加。
有趣的是，在1961年，諾貝爾獎得主物理學家尤金·維格納(Eugene Wigner)（此時沒有獲諾貝爾獎）提出了一項相當超前的思維實驗。但是這個實驗其實可以看成是薛定諤貓的加強版。這回盒子裡還加了一個人，維格納想要證實將量子力學應用到一個被觀察者身上會發生什麼。於是他叫了一個朋友在一個封閉的實驗室裡擲出一枚量子硬幣，根據薛定諤貓的同樣結果，在量子的世界裡硬幣的兩面都是正面和反面的疊加。但是對於他朋友來說，他們都觀察到一個明確的結果。也就是說維格納的朋友證實了一個事實:擲硬幣的結果肯定是正面或反面。而不是疊加。
但是維格納跟他的朋友不一樣，他無法從外界得知這個事實，根據量子力學，他必須把朋友和硬幣描述成實驗所有可能結果的疊加。這是因為它們是“糾纏”的，後來，當維格納和他的朋友交換意見時，他的朋友會堅持認為，他們在每次拋硬幣時都看到了明確的結果。然而，當維格納觀察到“朋友”和“硬幣”處於疊加狀態時，這種觀點就被否定了。朋友眼中的現實與外界的現實是不一致的。維格納最初並不認為這是一個悖論，因為他認為把一個有意識的觀察者描述成一個量子對象是荒謬的。然而，他後來拋棄了這一觀點，根據量子力學的正規教科書，這種悖論是完全正確的。
而近日在最近發表在《科學進展》上的一篇論文中表示，量子力學的規則支配著原子和粒子的微觀世界中，比如拋硬幣實驗中，兩個不同的觀察者都有著自己的事實。換句話說，事實實際上是主觀的，而客觀現實並不存在。也就是說，這取決於觀察者的角度，根據這一理論，粒子可以同時處於多個地方或狀態，也就是說薛定諤貓生死態共存的現象，這被稱為疊加。但當你試圖觀察一個量子系統時，它會選擇一個特定的位置或者打破疊加的狀態。事實上，類似的實驗已經在實驗室中被多次證實——例如，著名的雙縫實驗。
雙縫實驗在量子力學中是尤為著名，它是一種演示光子或電子等微觀物體的波動性與粒子性的實驗。在這種更廣義的實驗裡，微觀物體可以同時通過兩條路徑或通過其中任意一條路徑，從初始點抵達最終點。這兩條路徑的程差促使描述微觀物體物理行為的量子態發生相移，因此產生干涉現象。使用雙縫實驗與各種不同衍生的變版來檢試單獨粒子的物理行為，這方法已成為經典的思想實驗，因為它能夠清楚地探討量子力學的核心謎題，它演示出對於實驗結果的理論預測能力所不可避免的基礎極限。
在最新的研究中，科學家首次在愛丁堡的赫瑞瓦特大學用三對糾纏光子組成的小型量子計算機進行了實驗。第一對光子代表硬幣，另外兩個用於測量光子的偏振。在兩個盒子之外，兩邊各有兩個光子也可以測量。儘管使用了最先進的量子技術，但僅從6個光子中收集足夠的數據就需要數週時間，從而生成足夠的統計數據。幸運的是，研究成功地證明了量子力學可能確實與客觀事實的假設不相容，事實在客觀上並不存在。
因此，這個實驗表明，我們需要重新思考對於量子力學客觀性的概念。我們在宏觀世界中所經歷的事實是絕對的，但現有的量子力學解釋如何能適應主觀事實？這是一個重要的問題。
量子力學的發展革命性地改變了人們對物質的結構以及其相互作用的認識，即便是未來，它的發展也將是未來科學領域的一大主流。
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