波函數揭示薛定諤的貓：本身就是既活又死

北京時間3月3日消息，據國外媒體報道，「薛定諤的貓」闡述了量子力學中長期存在的一個謎題：貓到底是活的還是死的，或者這只是我們頭腦中的怪誕想法？如今，昆士蘭大學的研究者在這個問題的解答上取得了重要進展。利用光子的四維狀態，並對它們進行非常精確的測量，研究者排除了傳統的觀點——只因為不知道貓的真實狀態，就將其描述為既是活的也是死的。

在量子力學中，量子系統的量子態可以用波函數（用希臘字母「ψ」表示）來描述。

與量子物理學中的所有東西一樣，這只貓也可以用波函數來進行描述。

昆士蘭大學數學和物理學院的亞歷山德羅（Alessandro Fedrizzi）博士解釋道，盡管量子波函數是我們用來描述量子力學系統的核心工具，但我們對它的本質還了解得不是很透徹。「它是只表現了我們對一個系統真實狀態的有限了解，還是會與這種真實狀態發生直接聯系？」他說，「還有，是否客觀存在著這樣的真實？」

幾十年來，這一爭論一直只停留在理論層面，直到近日，包括共同作者Cyril Branciard博士和Eric Cavalcanti博士在內的三個研究團隊才進行了實驗測試，對該問題進行了解答。

「這一新進展測試了對波函數的幾種闡述是否能解答『我們為什麼不能肯定地說出量子狀態』的問題，這個問題正是量子力學中的核心所在。」研究主要作者Martin Ringbauer說，「我們的結果顯示，如果存在客觀真實，那波函數就會對這個真實做出反應。」他們的研究發表在近日的《自然-物理學》（Nature Physics）雜志上。

換句話說，「薛定諤的貓」實際狀態就是既是活的也是死的。隨著測量手段的進一步改進，物理學家將只剩下兩種對波函數的解釋：或者波函數是完全真實的，或者沒有什麼是完全真實的。