鍶離子阱 （F. Pokorny 等人）
在被觀察到之前，電子是一團亂七八糟的可能性。就像隱喻的薛丁格的貓一樣，只有當我們打開隱喻盒子的蓋子並仔細觀察時，電子才會落在原子周圍的清晰位置上。
我們現在已經更仔細地了解了這種穩定是如何發生的。透過拍攝電場中鍶離子的一系列快照，來自瑞典、德國和西班牙的物理學家團隊發現，電子從「可能」到「現實」的轉變並不是一件全有或全無的事情。
在一個世紀的大部分時間裡，我們在日常生活中經歷的宇宙與我們試圖近距離觀察時所看到的宇宙不太一樣，這一點已經相當清楚了。
物理學核心的奇怪性的一個非凡後果是，物體只能用稱為疊加的機率集來描述——直到我們用探針戳它們並用光轟擊它們以確定它們的大小和性質。
在我們古典的絕對世界中，這是很難想像的。就連著名物理學家埃爾文·薛定諤在第一次聽到這個想法時也嘲笑了他，提出了一個思想實驗涉及一隻想像像中的貓，在我們觀察之前它既是活的又是死的。
只有打開盒子觀察，貓的潛在生命要么持續，要么消失，至少在觀察者看來是如此。
薛丁格覺得很愚蠢，愛因斯坦也是如此，但從那時起已顯示時間再次證明，這隻隱喻的貓確實是對物理學運作方式的準確描述。
剩下的一個問題是是否存在一種理想的量子測量，一種可以測量系統的各個方面而不導致其整個疊加塌陷為最終答案的東西。
1940年代，美籍匈牙利數學家約翰·馮·諾依曼他認為測量量子系統的一部分（例如電子在軌道中的位置）會產生足夠的量子噪聲，從而放棄其機率性質。
多年後，一位德國理論物理學家名叫格哈特·呂德斯對馮·諾依曼的假設提出質疑，指出粒子可能性的一些尚未確定的性質可能會持續存在，即使其他性質變得清晰。
雖然物理學家在理論上同意呂德斯的觀點，但透過實驗證明這並不是最容易的事情，因為要依賴以一種互不干擾的方式來測量自然發生的某些行為。
研究人員選擇了一個缺少電子的鍶原子，以一種不清楚剩餘電子位於兩個軌道中的哪一個的方式捕獲離子，從而使它們處於兩個軌道的污點中。
它或多或少與許多應用中使用的設定相同量子電腦。然後，雷射迫使離子中的電子疊加移動，透過檢測電子回落到位時發出的光來確認軌道的潛在移動。
只有在偵測到光時，我們才能認為電子的絕對位置已鎖定到位。
“每次我們測量電子軌道時，測量的答案都是電子要么處於較低軌道，要么處於較高軌道，而不是介於兩者之間。”說斯德哥爾摩大學物理學家法比安·波科爾尼。
“某種意義上的測量迫使電子決定它處於兩種狀態中的哪一種。”
當鍶離子用單獨的雷射旋轉到不同的狀態時捕獲大量光子，為團隊提供了百萬分之一秒內發生的過程演化的圖片。
他們發現量子系統從可能到實際的轉變並不是絕對的。它的各個方面都可以測量，例如電子的最終靜止位置，同時保留其疊加的某些特徵不變和未確定。正如呂德斯所說。
“這些發現為了解自然的內部運作方式提供了新的線索，並且與現代量子物理學的預測一致”，說首席研究員馬庫斯·亨里奇（Markus Hennrich）也是斯德哥爾摩大學的物理學家。
更重要的是，這種轉變並不是瞬時的。透過拍攝原子的快照，其中一個電子採用清晰的軌道，研究小組表明這種變化是一種正在展開的變化，就好像從完全不確定到特定軌道的轉變是一個增加機率的問題，而不是一個突然的決定。
這並不是第一個展示電子可能性中的量子躍遷如何是一個像「這樣的展開過程」的實驗。火山爆發「，而不是一個開關。但它確實為這種變化發生的方式添加了一些有趣的細節，從而實現了這種理想的測量。
遺憾的是，這些都沒有告訴我們，量子可能性向清晰測量的轉變在宏偉的計劃中意味著什麼，更不用說如何思考薛定諤的可憐的貓在黑暗中耐心等待了。
我們所知道的是，揭開這隻可憐動物的面紗並不能完全剝奪它的神秘面紗。即使它的死亡速度可能比馮諾依曼想像的還要慢。
這項研究發表於物理評論快報。
