研究人員使用人造原子證明了可以讓薛丁格的貓無限期地存活，但也可以加速它的死亡，而這一切都不需要查看盒子內部。
使用這樣的經典類比可能看起來簡單或奇怪，但這項工作對科學有著巨大的影響。 它實際上揭示了現實如何在基本層面上運作，並且還可以為物理學家在量子工程中使用更好的工具。
聖路易斯華盛頓大學的科學家著手探索是否有必要真正從量子系統中收集資訊？ 或者簡單來說，看一個粒子？ 為了影響它的行為，或者如果幹擾它就足夠了。
劇透警告：他們發現你真的不需要看。
一些歷史：一隻貓、一個盒子和芝諾效應
對於那些不太了解的人薛丁格的貓，這是基礎知識。 根據哥本哈根詮釋在量子力學中，物理物件（例如原子）在我們測量它們之前不具有定義的性質。
作為回應，物理學家埃爾文·薛定諤提出了一個思想實驗。 他認為，如果這是真的，我們可以將放射性物質放入蓋革計數器旁邊的一個小容器中，將計數器連接到錘子上，然後將錘子放在一瓶酸上，準備在原子衰變時將其粉碎。
如果把整個東西放在一個有貓的盒子裡，我們就無法測量原子的性質，所以據我們所知，原子既衰變了又沒有衰變。 結果，在我們看之前，貓是活的還是死的。
這是大多數人都聽過的故事。 但有一個轉折。
1974年，研究人員想知道，“不穩定係統的壽命是否取決於測量設備？”
在後來被稱為量子芝諾效應物理學家問，如果我們不斷觀察一個不穩定的原子，會發生什麼事？ 會腐爛嗎？
根據芝諾效應，如果不斷測量，它永遠不會發射單個輻射粒子。
這實際上是1989年首次展示在美國國家標準與技術研究所進行的一項實驗中，將想法從一個奇特的假設變成了奇怪的現實。
不到十年後，提出了與芝諾效應相反的觀點？反芝諾效應。 頻繁測量放射性原子核也可能加速其衰變，這取決於測量方式。
下面的這個剪輯可能會讓它更有意義：
最大的問題之一是「測量」到底意味著什麼？
為了測量放射性原子之類的東西，需要有某種東西幹擾它，這樣才能得出某種訊息。 這樣做時，原子的多種可能性會分解為一個結果，即我們可以看到的結果。
但這種崩潰是芝諾效應的原因嗎？ 或者，原子衰變的可能性可以加速或減慢，而不導致其坍縮成絕對狀態？
回到現在：芝諾與反芝諾
這一切讓我們回到華盛頓大學進行的實驗。
為了確定芝諾效應和反芝諾效應背後是否是刺激或訊息傳遞在起作用，研究人員使用過的設備在大多數情況下，它的行為就像具有多個能態的原子一樣。
這種「人造原子」可以測試一種假設，即電磁模式的能量狀態如何導致這些效應。
“原子衰變率取決於給定能量下可能的能量狀態或電磁模式的密度，”研究員凱特默奇說。
“為了使原子衰變，它必須將光子發射到其中一種模式。更多的模式意味著更多的衰變方式，因此衰變速度更快。”
同樣的道理，更少的模式意味著更少的衰變選擇，這可以解釋為什麼這個原子監視鍋永遠不會沸騰。
默奇和他的團隊設法操縱人造原子中的模式數量，然後使用標準測量方法每微秒檢查一次其狀態，從而增加或減少人造原子的「衰變」。
“這些測量構成了對單一量子系統的兩種芝諾效應的首次觀察，”默奇說。
為了弄清楚到底是觀察還是乾擾造成了最終的後果，研究人員進行了所謂的準測量，基本上是產生幹擾，但實際上並沒有導致原子狀態的崩潰。
團隊不確定他們會發現什麼。
“但是幾天的數據採集最終表明，準測量以與通常測量相同的方式引起了芝諾效應，”默奇說。
這意味著是測量的干擾而不是實際測量本身引起了芝諾效應和反芝諾效應。
了解這一點可以提供使用芝諾動力學控制量子系統的新方法。
那麼這一切對可憐的老薛丁格的貓來說又意味著什麼呢？
“芝諾效應表明，如果我們檢查貓，我們就會重置原子的衰變時鐘，讓貓活下去。”研究員派崔克哈林頓說。
「然而，不同的是，因為芝諾效應與幹擾有關，而不是信息，所以甚至不需要看盒子內部來激發它們。如果你只是搖動盒子，就會發生相同的效應。”
這項研究發表於物理評論快報。
