量子叠加如何迫使我们面对真正真实的

物理学家Marcelo Gleiser说，当学生第一次学习量子叠加时，总是会有“愤慨”。几十年来，他教授了量子力学，即控制原子和颗粒微观世界的理论，而他的学生的震惊不可避免地是在提示上：当他到达有关量子物体显然是一次在几个地方的零件时。

问题在于，像“显然”这样的词在这个主题上占据了很多糟糕的情况。的确，自从叠加的想法出现以来，它的真实含义一直在争议。物理学家同意的唯一一件事是，它使我们成为“真实”事物的核心。

一个好的起点是Schrödinger方程式。由ErwinSchrödinger在1920年代开发的是量子理论的基础石，告诉我们在测量它时在给定状态下找到粒子的可能性。关键是量子力学与预测情况有关 – 它没有说明粒子在测量粒子之前所做的事情。

但是，schrödinger方程来描述粒子可以使用称为波函数的数学片段来测量粒子的所有可能位置。这给了我们一个叠加的数学定义：它是不同可能的量子状态的总和。

我们当然知道颗粒可以存在于叠加中。在双缝实验中，例如，单个光子（一个光粒子）向屏幕前面有两个狭窄间隙的光线发射。如果正在观察探测器，则光子将“选择”一个缝隙，并在屏幕上碰到特定位置。但是，如果没有检测器，屏幕上将出现“干扰模式”，这表明粒子的行为像波浪一样，并立即通过两个缝隙，与自身相互作用。

我们不确定的是“叠加中的存在”是什么意思。从广义上讲，有两种观点。有人说波浪函数是一种有用的数学工具，而不再是。当然，这是位于新罕布什尔州达特茅斯学院的Gleiser下降的地方。他说：“量子力学的形式主义中没有任何东西告诉我们，波功能必须成为物理现实的一部分。” “对数学作为真理的信念正在变得有点像邪教。”

Gleiser支持一种称为量子贝叶斯主义（或QBISM）的量子力学的解释，该量子力学说，该理论并不描述现实本身，而是我们对此的了解。归根结底，当我们测量量子状态时会改变的是我们的信息，而不是现实本身。

但是，有一个营地断然驳斥了这种观点。牛津大学的哲学家西蒙·桑德斯（Simon Saunders）认为波浪功能是真实的。对他来说，叠加中的粒子在物理上同时在一个以上。他说：“这是一个扩展的物体。” “它被分离。”根据这个观点，我们必须接受粒子世界在我们体验时与现实没有任何相似之处。例如，在我们测量原子之前，绕原子的电子作为概率云存在。

对这个位置的批评者通常会问，当测量结果将粒子捕捉到一个地方时，那些其他可能性会发生什么。桑德斯很乐意接受激进的答案，即他们在无限的多元宇宙的分支中都表现出来。

这个问题的解决方案不会很快出现。同时，研究人员远远超出了将单个颗粒置于叠加的位置 – 大分子甚至16微图晶体已经实现了它。如果这告诉我们任何事情，那就是现实比看起来更陌生。