中科大首次在宏观系统探索量子与经典界限

赵广立

2015年10月13日    来源：《中国科学报》   

　　本报讯（记者赵广立）记者日前从中科院量子信息重点实验室获悉，该实验室李传锋研究组采用固态量子存储器首次实现在毫米尺度下量子相干性的实验验证，证实可用来判断量子与经典界限的Leggett-Garg不等式（以下简称LG不等式）被违背，为最终解决“薛定谔猫佯谬”并确定量子与经典的界限迈出坚实一步。相关成果日前发表于《物理评论快报》。

　　根据量子力学，微观粒子可处于叠加态上，这与日常看到的宏观物体永远处于确定状态（即宏观实在论）的经验相矛盾。这一矛盾也与量子测量问题直接相关。“薛定谔猫佯谬”关注宏观实在论和量子力学的矛盾，矛头直指量子力学的边界问题。1985年，Leggett与Garg提出了LG不等式，希望通过实验检验薛定谔猫佯谬。

　　LG不等式的实验违背证明了两块宏观尺度分离的晶体内的集体激发模式可由量子力学精确描述，而经典描述被排除。

　　该实验观察了宏观物体内的微观激发的相干演化，是对量子与经典领域界限的一次有趣探索。这些结果提供了一种用于衡量量子性的普适手段，并可用于探测复杂系统的量子相干现象。

　　李传峰表示，下一步把多光子纠缠源和量子存储器结合，有望获得具有宏观性的量子叠加态，并将其用于LG不等式的实验检验。“由此，我们就可以划定量子力学的适用范围，从而最终解决薛定谔猫佯谬问题。”