重大突破：终于可以追踪未被观察的量子粒子了

Credit: 锐景创意

量子理论有这么一个基本原理：量子客体能够以波或粒子的形式存在。然而，只有被测量到时，它们才以某种形式存在。因此，识别或追踪未被观察的量子客体似乎是不可能的任务。

但最近，剑桥大学的研究人员证明了，追踪未被观察的量子粒子并非毫无可能。David Arvidsson-Shukur对波函数产生了兴趣。他表示，虽然波函数看似包含大量信息，但它通常被当作数学工具，而非真实量子粒子的表象。他们打算设法追踪量子粒子的神秘运动。

结果发现，我们可以通过检查量子客体和环境的作用方式，追踪到未被观察的量子粒子，而无需测量客体本身。

在运动过程中，它们会在环境中留下“标记”——即和环境相互作用。每个“标记”都会为粒子信息进行编码。他们设法在不直接观察的前提下，确定这些“标记”的位置。此外，在追踪“标记”的过程中，研究人员发现，当实验结束、观察到粒子时，还可以破译粒子信息。

终于，物理学家可以追踪未被观察的量子粒子的运动了。这样一来，他们便能够检验有关量子力学的种种古老预测，包括：粒子能同时存在于两个地方；心灵感应——两人之间的信息传输无需任何粒子的往返奔波。也就是说，研究人员终于能够检验“心灵感应”的潜在现实性了。

更重要的是，这项研究使物理学家加深了对“波粒子”的理解。之前，它被视为抽象的计算工具，只被用来预测量子实验的结果。但这项研究发现，每个“标记”所编码的信息和波函数直接相关。也就是说，波函数和粒子的真实状态具有密切联系。

他们成功闯入量子力学的“禁地”，追踪到未被观察的量子粒子的运动路径。这有助于科学家进一步研究量子粒子、波粒子的运动和表现。

本文译自 sciencealert，由 Rare 编辑发布。

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