薛定谔的猫“肥”了：迄今最大的量子“叠加态”现身！

1月21日，发表在《自然》上的一项新研究显示，物理学家成功创造出迄今最大的“叠加态”——一种奇特的量子状态，物体可以同时存在于一片可能的位置迷雾中。
这项重要的实验表明，由约7000个钠原子组成的原子簇（宽约8纳米）既能表现出粒子性，也能像波一样扩散、干涉，形成了同时位于多个位置的叠加态。

量子理论本身并未限制叠加态的规模，但日常物体显然不表现出量子行为。将这种大到接近蛋白质或小病毒尺寸的物体置于叠加态，正逼近“量子与经典之间是否存在界限”这一根本问题。实验参与者塞巴斯蒂安·佩达利诺指出：“量子理论从未说过它在某个特定尺寸或质量之上就停止有效。”这项实验正是沿着扩大尺度的方向推进的关键一步。

事实上，物理学家长期争论经典世界如何从底层的量子世界中涌现。一个核心挑战是“退相干”——物体在变得过于复杂或与环境相互作用过频时，便会失去量子特性，坍缩为经典状态。然而，也有一些“坍缩理论”认为，存在某种内在临界点，即使被隔离，系统也会必然坍缩。要验证这些观点，唯一途径就是不断扩大量子实验的尺度，就像此次研究一样。
研究团队在超高真空和极低温环境下，使用激光构建的光栅干涉仪，让原子簇像波一样扩散、干涉，最终成功观测到叠加态特有的干涉图案。

该实验的突破不仅具有哲学意义，还关乎未来技术。若量子计算机需要维持数百万个物体处于大的量子态中，就必须弄清自然界是否在某个尺度上会强制系统坍缩。正如物理学家朱莉娅·鲁比诺所言：“如果这个坍缩尺度小于制造量子计算机所需的尺度，那就成问题了。”
这一成果印证了量子力学在更大尺度上依然有效，也为探索量子与经典的模糊边界提供了新路径。随着实验尺度不断扩展，那只既死又活的“薛定谔的猫”，正在科学家的实验室里变得越来越大，由微观向宏观迈进。
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