量子力學無法統一描述宏觀系統—新聞—科學網

2020-11-25 科學網

 

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本報訊 近日，瑞士研究人員發表的一項思維實驗指出，當多個能動者利用量子力學預測彼此的觀察結果時，他們得到的結果總是不一致。該研究結果表明，當前對於量子理論的解讀無法外推至對複雜宏觀（大到肉眼可見）系統進行統一的描述。

量子力學可以成功地描述微觀世界，其中的粒子可以同時處於不同狀態的「疊加態」。然而，若要達到普適性，該理論原則上應該能夠模擬包括本身使用量子理論的能動者在內的複雜系統。事實上，科學家在實驗室中每次測量一種疊加態時，都會得到一個不同的值。目前有許多人嘗試從量子力學角度回答這個問題。

蘇黎世聯邦理工學院的Renato Renner和Daniela Frauchiger表示，有些情況涉及多個觀察者，這時許多量子力學的解讀總是無法給出對現實的一致描述。他們的思維實驗涉及4個不同的能動者，每個能動者都測量一個不同的量。研究人員在刊登於《自然—通訊》的論文中提到，如果所有的能動者都使用量子理論對他們觀察到的東西進行建模並預測彼此的觀察結果（如果我們假設每個觀察者看到一個單一的測量結果），那麼每個觀察者的結果將與另一個人預期的結果相反。

研究人員表示，這一結果表明，要擴展量子理論以囊括宏觀系統甚至比以前認為的更為複雜，該理論還需要進一步的發展。（魯亦）

相關論文信息：DOI：10.1038/s41467-018-05739-8

《中國科學報》 (2018-10-15 第2版 國際)

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