解密量子 量子处于“非生非死 ”叠加态

在了解量子的神奇以前，我们先要弄清楚量子是什么。

南京大学物理系教授于扬解释，这是相对于宏观世界而言的在微观世界中的一个概念。在经典物理学的理论中能量是连续变化的，可以取任意值。不过19世纪后期，科学家发现很多物理现象无法用这一理论解释。1900年，德国物理学家普朗克提出：像原子作为一切物质的构成单元一样，“能量子”

（量子）是能量的最小单元，原子

吸收或发射能量是一份一份地进行的。也就是说，量子世界不是连续性的。

于教授用宏观世界里的物象

打了个比方。经典世界（我们所处

的宏观世界）里水从0度到100度沸腾，不断连续升温，但是在量子世界里，只有两个状态，0度和100度，没有中间态。

之后，随着量子研究的深入，爱因斯坦发现量子像其他微观粒子一样，具有波粒二象性，指的是量子打破了经典世界里物质波与粒的 泾渭分明，同时具有波和粒的特性。之后出现的量子力学是描述原子 、电子等微观粒子的理论，它所揭示的微观规律与日常生活中看到的宏观规律也很不一样，处于所谓“叠加态”的微观粒子的状态是不确定的。这是量子力学一个奇怪的现象。例如，电子可以同时位于几个不同的地点，直到被观察测量时，才在某处出现。这种事如果发生在宏观世界的日常生活中，就好比：我在家中何处是不确定的，你看我一眼，我就突然现身于某处—— —客厅 、餐厅 、厨房 、书房或卧室都有可能；在你看我之前，我像云雾般隐身在家中，穿墙透壁到处游荡。

量子力学的奠基人之一薛定谔在1935年就意识到了量子力学中不确定性的问题，并假设了一个著名的薛定谔之猫实验：这只猫十分可怜，它被封在一个密室里，密室里有食物 、有毒药。毒药瓶上有一个锤子，锤子由一个电子开关控制，电子开关由放射性原子控制。

如果原子核衰变，则放出α粒子，触动电子开关，锤子落下，砸碎毒药瓶，释放出里面的氰化物气体，猫必死无疑。如果不发生衰变，猫安然活着。量子理论认为：如果没有揭开盖子，进行观察，我们永远也不知道猫是死是活，它将永远处于非死非活的叠加态，这与我们的日常经验严重相违。

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