物理学中最有名的注定要死的猫科动物——薛定谔的猫，也许还有一线希望。

 

在这个象征着量子物理学中亚原子粒子的怪异状态的奇异思维实验中，杏耀招商一只被困在盒子里的猫在盒子被打开之前是死的也是活的，在盒子被打开之前，这只猫要么摔死，要么高兴地跳开。

 

人们曾经认为，这一关键时刻是瞬间的，完全无法预测。但在6月3日发表在《自然》(Nature)杂志上的一项研究中，耶鲁大学(Yale)的物理学家能够观察薛定谔的猫在行动，预测这只猫的命运，甚至把它从英年早逝中拯救出来。

 

有了这个新发现，物理学家们能够“停止这个过程，让猫回到它活着的状态，”哈佛大学物理学家、该研究的合著者之一米歇尔德沃莱特(Michel Devoret)说。

 

在物理学中，薛定谔的猫是一种思维实验，在这个实验中，一只猫被困在一个盒子里，盒子里的粒子有50%的几率衰变。如果粒子衰变，猫就会死亡;否则，猫就活了。然而，直到你打开盒子，你才知道猫发生了什么事，所以它的存在是死态和活态的叠加，就像电子和其他亚原子粒子同时存在于多个状态(比如多个能级)，直到它们被观察到。当一个粒子被观察到并随机选择只占据一个能级时，它被称为量子跃迁。物理学家们最初认为量子跳跃是瞬间的和离散的:噗!突然间，粒子处于一种或另一种状态。

 

但在20世纪90年代，越来越多的物理学家开始怀疑，在粒子进入最终状态之前，它们在跳跃时遵循一条线性路径。南加州大学(University of Southern California)的物理学家托德·布伦(Todd Brun)说，当时物理学家还没有技术来观察这些轨迹。布伦没有参与这项研究。这就是Devoret和他的合著者的切入点。

 

耶鲁大学的物理学家们用强光照射一个原子，观察量子跃迁过程中光是如何散射的。他们发现量子跃迁是连续的而不是离散的，并且跃迁到特定“飞行”路径的不同离散能级。

 

该研究的第一作者、耶鲁大学物理学家兹拉特科·米涅夫(Zlatko Minev)说，一旦物理学家们知道了原子接近的特定状态，他们就能够通过向正确的方向施加适当的力，以适当的强度扭转原子的飞行。他补充说，正确识别跳跃类型对成功逆转飞行至关重要。“这是非常不稳定的， 杏耀客户端IOS不能下载 ，”Minev告诉Live Science。

 

一些物理学家，如布伦，对这一发现并不感到惊讶:“这与任何人的预测没有什么不同，”布伦告诉Live Science。“有趣的是，他们进行了实验。”

 

Devoret说，这一新的发现对激光干涉仪引力波观测站(LIGO)等研究设施尤其重要，物理学家在这里观测引力波。在这些研究设施中，粒子的不可预测性，也被称为量子噪声，是科学家们努力进行准确测量的祸根。

 

“就像物理学家喜欢说的，有了量子噪声，即使是上帝也不知道你将测量什么，”德沃特说。利用这项研究，物理学家可以“静音”量子噪声，并进行更精确的测量。

 

Devoret说，从长期来看，粒子以及薛定谔猫的命运都是不可预测的。他和他的合著者的主要发现是，他们的命运可以在发生时被观察和预测。

 

“这有点像火山爆发，杏耀招代理”德沃特解释说，“从长期来看，它们是不可预测的。但在短期内，你可以看到火山即将喷发。”