砂粒大小的鼓延伸到量子理论的范围

一个小鼓的敲击预示着奇怪的量子力学世界侵入我们的日常生活。虽然不英豪彩票计划比一粒沙子大,但鼓是最大的物体,它已经被遵守了不确定性原理,这是量子理论中的一个核心思想。

除了延伸量子理论的观察范围外,这一发现可能使寻找难以捉摸的引力波和结肠变英豪彩票计划得复杂;它表明,在时空中由这些仍然假设的涟漪引起的无穷小运动可能被量子效应所淹没。

不确定性原理说你不能同时确定粒子的确切位置和动量。例如从电子中反射光子会告诉你它在哪里英豪彩票计划,但它也会改变电子的运动,从而在速度上产生新的不确定性。

这个想法限制了我们测量非常特性的能力。小物体,如电子和原子。这个原则也应该适用于日常的宏观物体,但这还没有经过测试-对于较大的物体,由于随机噪声,原则的影响往往被测量中的其他不确定性所淹没。

量子鼓

为了扩大不确定性原则的已知范围,科罗拉多大学博尔德分校的TomPurdy及其同事通过紧密拉伸40纳米厚的氮化硅片制作了一个鼓一个边长为半毫米的方形框架-大约是一粒沙子的宽度。它们将鼓放在一个真空室内,冷却到绝对零度以上几度,最大限度地减少了随机噪声造成的任何干扰。

“你通常不必考虑可以握在你手中的物体的量子力学,”普尔迪说。

不确定性原则持有如此大规模的摇摆可能影响对引力波的追捕,这是由爱因斯坦的广义相对论预测但从未被发现过。

缓解策略

引力波探测器寻找非常轻微的变化通过时空涟漪引起的两个测试质量之间的距离。Purdy说,他的团队的实验证实了人们长期以来怀疑量子不确定性可能会压倒这些非常微小的变化。

现在他和其他人可以使用鼓来探索更先进的测量技术来减轻这种影响。例如物体动量的不确定性可能导致其未来的不确定性,应该有英豪彩票计划办法减少这种连锁反应。“你不能避免不确定性原则,但你可以通过一些聪明的方式使它[使]增加动力并不会在以后增加回位置的不确定性,”Purdy说。

英豪彩票计划<他的实验是对原子世界是量子的传统观念的破坏的一个巧妙的证明,而宏观世界是c澳大利亚布里斯班昆士兰大学的GerardMilburn说,他没有参与这项工作。以前,模糊量子经典鸿沟的尝试涉及纠缠钻石并展示金属带中的量子叠加。

尽管有这些壮举,但米尔本并没有排除真正大规模崩溃的可能性。“当然也许有一天我们会看到量子力学在某种程度上失败了。测试它是破坏是沿着这条路走下去的好动力,“他说。”

期刊参考和结肠;科学,DOI和结肠;10.1126/science.1231282

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