薛定谔（ErwinSchrödinger）着名的猫盒式思想实验是量子力学的一个定义特征的例证 - 粒子在量子水平上的不可预测的行为。它使得量子系统的使用非常困难; 但是，如果我们可以进行量子预测呢？物理学家团队认为这是可能的。在一项新的研究中，他们已经证明了他们能够预测一种量子跃迁，甚至可以在它开始之后扭转过程。
奥地利物理学家欧文·薛定谔（ErwinSchrödinger）着名的猫盒式思想实验是量子力学的一个定义特征的例证 - 粒子在量子水平上的不可预测的行为。它使得量子系统的使用非常困难; 但是，如果我们可以进行量子预测呢？物理学家团队认为这是可能的。在一项新的研究中，他们已经证明了他们能够预测一种量子跃迁，甚至可以在它开始之后扭转过程。
他们说，他们“救了”薛定谔的猫。
但首先，快速回顾一下薛定谔的猫是谁。物理学家想象这样的场景：有一只猫，在一个封闭的盒子里。盒子里还有一个放射性衰变源，一个盖革计数器和一个密封的毒药瓶。如果盖革计数器检测到单个原子的放射性衰变，它会破坏毒药瓶，这会杀死猫。没有办法进入内部，所以你无法知道这只猫是活着还是死了。它存在于两者的状态，直到你打开盒子。在你这样做的那一刻，它立即是一个或另一个，完全随机，并且不能再同时出现。这整个想象的设置是一种称为量子叠加的隐喻，其中粒子（如原子，或电子，或光子）可以同时存在于多种能量状态 - 直到你观察到的点它。
一旦观察到，它在能量状态之间的突然、随机过渡被称为量子跃迁。
物理学家现在不仅可以预测，而且可以操纵，故意改变结果。由耶鲁大学团队领导的研究人员使用称为量子比特的人工原子这样做，这些原子也被用作量子计算机中的基本信息单位。
每次测量量子位时，它都会执行量子跃迁。从长远来看，这些都是不可预测的，这可能会导致量子计算出现问题。
耶鲁大学的物理学家Zlatko Minev说： “我们想知道是否有可能得到预警即将发生的预警信号。”
该团队设计了一个间接观察超导量子位的实验，使用三个微波发生器在照射由铝制成的密封3D外壳中量子位。
这种微波辐射在能量状态之间切换量子位，而另一束微波辐射监测盒子。当量子位处于基态时，微波束产生光子。突然缺少光子意味着量子比特即将量子跃入激发态。
研究表明，状态转变并不是一个跃迁; 不是一个按下开关，也许是杠杆的变动。
因此，另一个完美定时的辐射脉冲可以在检测到量子跳跃后将其反转，使量子位回到基态; 或者，依靠薛定谔猫的比喻，防止猫死亡（激发）并使其恢复生机（基态）。
仍然存在长期的不可预测性; 例如，研究人员无法准确预测量子跃迁何时发生。可能是五分钟或五个小时。
但是一旦跃迁开始，它总是遵循相同的路径。该团队观察到超过680万次跃迁，模式是一致的。
“原子的量子跃迁有点类似于火山的喷发，” Minev说。“从长远来看，它们完全无法预测。
“尽管如此，通过正确的监控，我们可以确定地发现即将发生的灾难的预警，并在灾难发生前采取行动。”
该研究发表在“ 自然”杂志上。