研究人员使用人造原子证明了可以让薛定谔的猫无限期地存活，但也可以加速它的死亡，而这一切都不需要查看盒子内部。
使用这样的经典类比可能看起来简单或奇怪，但这项工作对科学有着巨大的影响。 它实际上揭示了现实如何在基本层面上运作，并且还可以为物理学家在量子工程中使用更好的工具。
圣路易斯华盛顿大学的科学家们着手探索是否有必要从量子系统中实际收集信息（或者简单地说，观察一个粒子）以影响其行为，或者干扰它是否就足够了。
剧透警告：他们发现你真的不需要看。
一些历史：一只猫、一个盒子和芝诺效应
对于那些不太了解的人薛定谔的猫，这是基础知识。 根据哥本哈根诠释在量子力学中，物理对象（例如原子）在我们测量它们之前不具有定义的属性。
作为回应，物理学家埃尔文·薛定谔提出了一个思想实验。 他认为，如果这是真的，我们可以将放射性物质放入盖革计数器旁边的一个小容器中，将计数器连接到锤子上，然后将锤子放在一瓶酸上，准备在原子衰变时将其粉碎。
如果把整个东西放在一个有猫的盒子里，我们就无法测量原子的性质，所以据我们所知，原子既衰变了又没有衰变。 结果，在我们看之前，猫是活的还是死的。
这是大多数人都听过的故事。 但有一个转折。
1974年，研究人员想知道，“不稳定系统的寿命是否取决于测量设备？”
在后来被称为量子芝诺效应物理学家问，如果我们不断观察一个不稳定的原子，会发生什么？ 会腐烂吗？
根据芝诺效应，如果不断测量，它永远不会发射单个辐射粒子。
这实际上是1989年首次展示在美国国家标准与技术研究所进行的一项实验中，将想法从一个奇特的假设变成了奇怪的现实。
不到十年后，提出了与芝诺效应相反的观点——反芝诺效应。 频繁测量放射性原子核也可能加速其衰变，具体取决于测量方式。
下面的这个剪辑可能会让它更有意义：
最大的问题之一是“测量”到底意味着什么？
为了测量放射性原子之类的东西，需要有某种东西干扰它，这样才能得出某种信息。 这样做时，原子的多种可能性会分解为一个结果，即我们可以看到的结果。
但这种崩溃是芝诺效应的原因吗？ 或者，原子衰变的可能性是否可以加速或减慢，而不导致其坍缩成绝对状态？
回到现在：芝诺与反芝诺
这一切让我们回到华盛顿大学进行的实验。
为了确定芝诺效应和反芝诺效应背后是否是刺激或信息传递在起作用，研究人员使用过的设备在大多数情况下，它的行为就像具有多个能态的原子一样。
这种“人造原子”可以测试一种假设，即电磁模式的能量状态如何导致这些效应。
“原子衰变率取决于给定能量下可能的能量状态或电磁模式的密度，”研究员凯特·默奇说。
“为了使原子衰变，它必须将光子发射到其中一种模式。更多的模式意味着更多的衰变方式，因此衰变速度更快。”
同样的道理，更少的模式意味着更少的衰变选择，这可以解释为什么这个原子监视锅永远不会沸腾。
默奇和他的团队设法操纵人造原子中的模式数量，然后使用标准测量方法每微秒检查一次其状态，从而增加或减少人造原子的“衰变”。
“这些测量构成了对单个量子系统的两种芝诺效应的首次观察，”默奇说。
为了弄清楚到底是观察还是干扰造成了最终的后果，研究人员进行了所谓的准测量，这基本上是产生干扰，但实际上并没有导致原子状态的崩溃。
该团队不确定他们会发现什么。
“但是几天的数据采集最终表明，准测量以与通常测量相同的方式引起了芝诺效应，”默奇说。
这意味着是测量的干扰而不是实际测量本身引起了芝诺效应和反芝诺效应。
了解这一点可以提供使用芝诺动力学控制量子系统的新方法。
那么这一切对于可怜的老薛定谔的猫来说意味着什么呢？
“芝诺效应表明，如果我们检查猫，我们就会重置原子的衰变时钟，让猫活下去。”研究员帕特里克·哈林顿说。
“然而，不同的是，因为芝诺效应与干扰有关，而不是信息，所以甚至不需要看盒子内部来激发它们。如果你只是摇动盒子，就会发生相同的效应。”
这项研究发表于物理评论快报。
