锶离子阱 （F. Pokorny 等人）
在被观察到之前，电子是一团乱七八糟的可能性。就像隐喻的薛定谔的猫一样，只有当我们打开隐喻盒子的盖子并仔细观察时，电子才会落在原子周围的清晰位置上。
我们现在已经更仔细地了解了这种稳定是如何发生的。通过拍摄电场中锶离子的一系列快照，来自瑞典、德国和西班牙的物理学家团队发现，电子从“可能”到“现实”的转变并不是一件全有或全无的事情。
在一个世纪的大部分时间里，我们在日常生活中经历的宇宙与我们试图近距离观察时看到的宇宙不太一样，这一点已经相当清楚了。
物理学核心的奇怪性的一个非凡后果是，物体只能用称为叠加的概率集来描述——直到我们用探针戳它们并用光轰击它们以确定它们的大小和性质。
在我们古典的绝对世界中，这是很难想象的。就连著名物理学家埃尔文·薛定谔在第一次听到这个想法时也嘲笑了他，提出了一个思想实验涉及一只想象中的猫，在我们观察之前它既是活的又是死的。
只有打开盒子观察，猫的潜在生命要么持续，要么消失，至少在观察者看来是这样。
薛定谔觉得这很愚蠢，爱因斯坦也是如此，但从那以后已显示时间再次证明，这只隐喻的猫确实是对物理学运作方式的准确描述。
剩下的一个问题是是否存在一种理想的量子测量，一种可以测量系统的各个方面而不导致其整个叠加塌陷为最终答案的东西。
20世纪40年代，美籍匈牙利数学家约翰·冯·诺依曼他认为测量量子系统的一部分（例如电子在轨道中的位置）会产生足够的量子噪声，从而放弃其概率性质。
多年后，一位德国理论物理学家名叫格哈特·吕德斯对冯·诺依曼的假设提出质疑，指出粒子可能性的一些尚未确定的性质可能会持续存在，即使其他性质变得清晰。
虽然物理学家在理论上同意吕德斯的观点，但这并不是最容易通过实验证明的事情，依赖于测量以一种不互相干扰的方式自然发生的某些行为。
研究人员选择了一个缺少电子的锶原子，以一种不清楚剩余电子位于两个轨道中的哪一个的方式捕获离子，从而使它们处于两个轨道的污点中。
它或多或少与许多应用中使用的设置相同。然后，激光迫使离子中的电子叠加移动，通过检测电子回落到位时发出的光来确认轨道的潜在移动。
只有在检测到光时，我们才能认为电子的绝对位置已锁定到位。
“每次我们测量电子轨道时，测量的答案都是电子要么处于较低轨道，要么处于较高轨道，而不是介于两者之间。”说斯德哥尔摩大学物理学家法比安·波科尔尼。
“某种意义上的测量迫使电子决定它处于两种状态中的哪一种。”
当锶离子用单独的激光旋转到不同的状态时捕获大量光子，为团队提供了百万分之一秒内发生的过程演化的图片。
他们发现量子系统从可能到实际的转变并不是绝对的事情。它的各个方面都可以测量，例如电子的最终静止位置，同时保留其叠加的某些特征不变和未确定。正如吕德斯所说。
“这些发现为了解自然的内部运作方式提供了新的线索，并且与现代量子物理学的预测一致”，说首席研究员马库斯·亨里奇（Markus Hennrich）也是斯德哥尔摩大学的物理学家。
更重要的是，这种转变不是瞬时的。通过拍摄原子的快照，其中一个电子采用清晰的轨道，研究小组表明这种变化是一种正在展开的变化，就好像从完全不确定到特定轨道的转变是一个增加概率的问题，而不是一个突然的决定。
这并不是第一个展示电子可能性中的量子跃迁如何是一个像“这样的展开过程”的实验。火山喷发“，而不是一个开关。但它确实为这种变化发生的方式添加了一些有趣的细节，从而实现了这种理想的测量。
遗憾的是，这些都没有告诉我们，量子可能性向清晰测量的转变在宏伟的计划中意味着什么，更不用说如何思考薛定谔的可怜的猫在黑暗中耐心等待了。
我们所知道的是，揭开这只可怜动物的面纱并不能完全剥夺它的神秘面纱。即使它的死亡速度可能比冯·诺依曼想象的要慢。
这项研究发表于物理评论快报。
