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《自然》发表研究称量子力学仍无法描述宏观系统

来源:科技日报    发布日期:2018-09-20

科技日报北京9月19日电(记者张梦然)根据英国《自然·通讯》杂志18日报道的一项量子物理学研究,欧洲科学家最新研究指出,当多个能动者利用量子力学来预测彼此的观察结果时,他们得到的结果总是不一致。该研究结果表明,当前人类对于量子理论的所有解读,仍无法外推至对复杂宏观(大到肉眼可见)系统进行统一的描述。

量子力学是主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在诸多学科和近代技术中可得到广泛应用。

量子力学被认为可以成功地描述微观世界,其中的粒子可以同时处于不同状态的“叠加态”。然而,若要达到普适性,该理论原则上应该能够模拟包括本身使用量子理论的能动者在内的复杂系统。事实上在实验室中,科学家每次测量一种叠加态时,都会得到一个不同的值。目前,有许多人尝试从量子力学角度回答这个问题。

此次,瑞士苏黎世联邦理工学院科学家雷纳托·雷那和丹尼拉·弗劳辛格研究表明,有些情况涉及多个观察者,这时许多量子力学的解读总是无法给出对现实的一致描述。他们进行的思维实验涉及四个不同的能动者,每个能动者都测量一个不同的量。如果所有的能动者都使用量子理论对他们观察到的东西进行建模并预测彼此的观察结果(如果我们假设每个观察者看到一个单一的测量结果),那么每个观察者的结果将与另一个人预期的结果相反。

这一结果表明,要扩展量子理论以囊括宏观系统甚至比以前认为的更为复杂,该理论还需要进一步的发展。


作者:张梦然编辑:叶秋红
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