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薛定谔的“胖猫”升级了 都市晨报 | 2026-03-02 

小朋友们,你们听说过世界上最神奇的“猫”吗?它既不是活的,也不是死的,还能慢慢“变胖”!最近,奥地利和德国的科学家们传来好消息,他们用大约7000个钠原子,造出了迄今为止最大的“薛定谔猫”,它的“宏观度”也是最高的。

可能有小朋友要问,这只“猫”到底是什么呀?其实它不是真的猫,而是一个神奇的量子现象。早在1935年,奥地利有位叫薛定谔的物理学家,做了一个有趣的假设:把一只猫关在密闭的盒子里,盒子里还有少量镭和有毒的氰化物。镭有可能会衰变,一旦衰变就会打碎装氰化物的瓶子,猫就会死去;如果镭不衰变,猫就能活着。而镭偏偏能同时处于“衰变”和“不衰变”两种状态,所以这只猫就理应处于“既死又活”的神奇状态——这就是著名的“薛定谔猫佯谬”。

大家放心,现实生活中的猫绝对不会既死又活。这个神奇的状态,只存在于微观世界里。科学家们之前已经用小粒子、粒子团,甚至一小块晶体,实现过这种“薛定谔猫态”。而“宏观度”,就是用来衡量这种“猫态”离我们平时看到的宏观物体(比如小猫、桌子)有多近的指标,要结合物体的大小、质量,以及它两种状态之间的距离、这种神奇状态能持续多久来计算。

这次,奥地利维也纳大学的科学家们,在非常冷(约零下196摄氏度)、几乎没有空气的超高真空环境中,造出了一团钠原子簇。这团原子簇的直径约8纳米(1纳米等于10亿分之一米,比我们的头发丝细多了),它同时存在的两个位置之间,距离有133纳米,是它自身直径的10多倍。

之前也有科学家用16微克的晶体做过类似实验,那团晶体比这次的钠原子簇重很多,但它两种状态之间的距离特别小,所以“宏观度”反而比不上这次的新成果。

也许有小朋友会问,造这只“胖猫”有什么用呢?其实它用处可大了。它能帮助科学家们找到微观世界(比如小粒子)和宏观世界(比如我们身边的物体)的界限,弄明白这种神奇的量子状态为什么会消失,也就是“薛定谔猫”最终确定是活是死的过程。这对研发量子计算机特别重要,因为量子计算机需要很多“量子比特”长时间保持这种神奇的叠加态,才能顺利完成计算。

这项了不起的研究成果,已经发表在英国著名的《自然》杂志上了。相信在不久的将来,科学家们还会带给我们更多关于量子世界的惊喜。

据 新华网

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