（圖片：藝術家對薛定ding貓的描繪；Shutterstock）
有一個實驗被稱為薛定諤的貓，是量子力學中最著名，最被誤解的概念之一。通過深思熟慮，研究人員已經獲得了有關物理現實的驚人見解。
誰想到了薛定諤的貓？
根據《量子》雜誌的一篇文章，幫助發現量子力學學科的奧地利物理學家歐文·薛定諤（ErwinSchrdinger）於1935年首次提出了貓的難題，作為對傑出人物愛因斯坦·愛因斯坦最初提出的問題的評論。
在發展對亞原子領域的新認識時，大多數愛因斯坦和薛定諤的同事已經意識到，量子實體表現出極其奇怪的行為。丹麥物理學家尼爾斯·玻爾（Niels Bohr）倡導一種理解，即像電子這樣的粒子在被測量之前並不具有明確的特性。
在此之前，粒子以所謂的狀態疊加存在，例如，有50％的機會被定向為“向上”，而有50％的機會被定向為“向下”。
愛因斯坦尤其不喜歡這種優柔寡斷的解釋。他想知道宇宙究竟如何知道有人正在測量某物。薛定諤用他臭名昭著的概念貓強調了這種荒謬。
薛定諤在1935年發表的一篇名為《量子力學的現狀》的論文中寫道，假設有人制造了一種奇怪的矛盾。該設備由一個帶有密封氰化物小瓶的盒子組成，盒子上方懸掛著一個錘子，該錘子連接到Geiger計數器上，以瞄準一小塊輕度放射性鈾。盒子裡還有一隻小貓（記住，這是一個思想實驗，從未真正進行過）。
盒子是密封的，實驗要進行一定的時間，可能是一個小時。在那一小時內，鈾的粒子服從量子力學定律，它有一定的機會發射出輻射，然後由蓋革計數器吸收，然後釋放錘子並砸碎小瓶，殺死貓。被氰化物中毒。
根據玻爾等人的說法，在打開盒子並“測量”貓的狀態之前，它將與生死者保持疊加。愛因斯坦（Einstein）和薛定諤（Schrdinger）這樣的人都拒絕這種可能性，這與我們通常的經驗告訴我們的一切不符-貓是活著的還是死了，而不是同時存在。
科學記者亞當·貝克爾（Adam Becker）在他的著作《什麼是真實的》（基礎書籍，2018年）中寫道：“量子物理學缺乏一個重要的組成部分，這是一個有關它如何與世界事物融合的故事”。“由量子物理學控制的驚人數量的原子如何引起我們所看到的世界？”
薛定諤的貓是真的嗎？
薛定諤的貓觸及了玻爾對現實的解釋的怪異之處：在量子與日常領域之間缺乏清晰的界線。儘管大多數人認為它提供了一個示例，以支持在測量之前缺乏明確定義的屬性的粒子，但薛定諤的初衷是完全相反的，即表明這種想法是荒謬的。然而，幾十年來，物理學家在很大程度上忽略了這個問題，轉而轉向其他難題。
但是從1970年代開始，研究人員能夠證明量子粒子可以在始終彼此對應的狀態下產生-因此，如果一個粒子顯示“向上”取向，則另一個粒子將“向下”——薛定諤稱之為糾纏的現象。 這項工作已被用來支撐新興的量子計算領域，該領域有望生產出比當前技術快得多的計算機。
在2010年，物理學家還設法創建了薛定諤的貓的真實世界版本，儘管這種方式不得不涉及殺害小貓。加州大學聖塔芭芭拉分校的科學家建造了一個諧振器，基本上是一個很小的音叉，其大小相當於計算機屏幕上的像素大小。他們把它疊加在一個振盪中，同時又沒有振盪，這表明相對較大的物體可以佔據奇異的量子態。
最近的實驗將最多2,000個原子的組同時放在兩個不同的位置，進一步模糊了微觀和宏觀之間的分界線。在2019年，研究人員在格拉斯哥大學甚至設法拍照使用一種特殊的攝像頭，抓拍了一張照片，每當一個光子表現出了它的糾纏夥伴糾纏光子。
儘管物理學家和哲學家尚未就如何思考量子世界達成共識，但薛定諤的見解已產生了許多卓有成效的研究途徑，並有可能在可預見的未來繼續這樣做。
翻譯：南城WJ
原文來自：https://www.livescience.com/
參考文章：《A brief, simple explanation of Schrdinger's cat.》
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