我国学者揭示“量子柴郡猫”独特量子特性

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新华社合肥7月10日电(记者徐海涛)量子力学中的思想实验“薛定谔的猫”已经在学术界广为人知。近年来，国际科学界提出了一个被称为“量子柴郡猫”的前沿概念。近日，中国科技大学郭广灿院士团队与南开大学学者合作，首次实现了光子偏振与本体的分离，进而实现了两个光子偏振的非接触交换。实验揭示了“量子柴郡猫”独特的量子特性，加深了人们对“什么是物理实在”这一基本物理问题的理解。

在宏观经典世界中，物体的物理性质，如质量和体积，与物体本身是密不可分的，但在微观量子世界中它们是不同的。2013年，国际科学界的理论研究表明，微观粒子的物理性质(如电子电荷和自旋、光子极化等。)可以从它们的本体中分离出来，许多著名学者把这种现象命名为“量子柴郡猫”。

柴郡猫是著名的儿童文学书籍《爱丽丝梦游仙境》中的一只咧着嘴笑的猫。他的身体可以随着空消失，但他的笑容仍然挂在半个空.在中子和光子干涉实验中，国际科学界已经观察到了粒子属性与其本体分离的现象，但是需要更复杂的实验来展示“量子柴郡猫”的独特量子效应。

近日，中国科技大学郭广灿院士团队中的李传峰、许进士、许等人与南开大学陈景岭教授合作，首次实现了两只“量子柴郡猫”之间的笑脸交流。

他们用一种新的扰动系统的方法解决了多体量子系统的弱值提取问题，并制备了双光子超纠缠态，得到了光子路径和偏振态的弱值观测值。实验表明，两个光子都处于偏振属性与光子体分离的状态，分别获得另一个光子的偏振，实现了两个“量子柴郡猫”的无接触笑脸交换。

研究结果揭示了量子世界中物质与其物理性质之间的灵活关系，加深了人们对“什么是物理实在”这一基本物理问题的理解。另一方面，引入微扰获得弱值的方法也将成为研究量子物理的有力工具。

国际权威学术期刊《自然通讯》(Nature Communication)最近发表了这一研究成果，被评论者评价为“里程碑”，是理解量子力学基本问题的重要进展。

来源：搜狐微门户