第一百八十三章 薛定谔那只猫
在灯火辉煌的智能科学学院里终于传出了欢呼声，声音之大，就是其他三个分院和交通枢纽都能听得到他们的欢呼声。 这是怎么了？这是听到那些欢呼声的不明吃瓜群众们的的心理活动，这种欢呼声，实在是让他们不明所以，而朱诚选择将这个消息闷在肚子里，闷声发大财。 他的单原子捕捉计划完美成功，这让他停滞了这么久的量子科学终于可以前进一步，这一步的意义，是让量子计算机的基础难题化为了乌有，只要再解决几个问题，量子计算机的问世，将不再是纸上的东西。 这个东西如此困难的原因，涉及到了太多太多东西，人类从一开始研究物理的时候就在问，光是什么？物质又是什么？这个问题困扰了人类长达5000年之久，直到现在都没有完全解决。 朱诚到现在也被一个问题困扰所困惑，那就是他捕捉到的单原子足够多，而且可以帮助他建立以“薛定谔猫”态系统高容错的量子计算机核心，量子cpu，我们可以单纯的理解这个cpu等价与上十万亿硅片cpu的计算能力。 薛定谔猫，是物理学到现在悬而未决的一个命题，无数人为此提出了假设，虽然在波尔和海森堡的努力下，配合德国的数学家马克斯玻恩，提出的几个猜想算是勉强解释了薛定谔那只猫的猜想，但是它依然是一个悬而未决的命题。 而且很长时间笼罩在所有物理学家的心头。 玻尔曾经这样形容量子学和量子力学：“如果任何一个人在听到量子理论的时候，没有任何困惑，那么他一定没有听懂。” 薛定谔，这名奥地利的物理学家留下的一个外号，名为虐猫人。 而他试图阐述的是从宏观的角度出发，阐述微观尺度的量子叠加态原理。 在一个密闭的容器里有一只猫、有一个毒气桶、有一堆放射性物质，还有一个控制毒气桶开合的盖亚计数器，这个计数器可以测定放射性物质发射的的粒子。 放射性物质有50%的几率发射一个粒子，有50%的几率不发射粒子。当盖亚计数器测出粒子的时候，它就会打开毒气桶，然后把猫毒死。 当然这只猫很有可能是极其幸运的，放射性物质没有发射粒子，这只可怜的猫就会幸存下来。 那么问题来了，这只猫在人们没有打开盒子的时候，这只猫是活的还是死的？ 当观察者打开盖子的一瞬间，就可以观察出这个猫的死活，波函数alive活猫函数，波函数dead死猫函数，如果猫死了，观察者的动作，杀死了这只猫。 但是在我们没有打开盖子的时候，放射性物质处于一种衰变或者不衰变的叠加态，而这个猫就是一种生或死叠加态。 一只猫同时是死的又是活的？它处于不死不活的状态？未免与常识的冲突太大，同时从生物学上看，这也是咄咄怪事，如果我们的猫会说话，它又能讲述处何其离奇的生死叠加态呢？ 而薛定谔这个偶尔间的思考也激起了人们的讨论，微观世界的不确定性，变成了宏观粒子的不确定性。诞生了大名鼎鼎的不确定原理。 这个理论让数学这个人们科学的攻坚利器失去了他的作用，让物理大厦轰然倒塌。 他的表述非常简单，只有一句话，我们不能同时观测到一个量子的位置或者他的速度，如果我们想要观察一个量子的位置，我们就必须用最短的波长的电磁波去测量，但是无法测量他的速度。 如果我们想要观察量子的速度，就必须用足够长的波。这样我们就不能测量他的位置。 而一个具体的物体，有了位置没有速度，有了速度没有位置，何其可笑！ 不确定理论，同样也困扰了朱诚，他现在的量子计算机的核心，“薛定谔猫”态系统高容错的量子计算机的cpu非常重要。 他不是忧心量子计算机的发展，而是现在他完成了光子的“薛定谔猫”态，完成了原子的“薛定谔猫”态，如果他接下来完成他的cpu——分子状态的“薛定谔猫”态。 那下一步是什么？病毒的、单细胞、多细胞组织以至于人类的“薛定谔猫”态？ 确认位置，就不能确认速度，确认速度，就不能观测位置，在主观世界既存在也不存在，但是又确切存在的人吗？ 他现在面临的就是他现在掌握了一大堆单原子。 现在他们的速度足够低，那么他就无法观测他的“量子”的位置，如果他将冷冻结束，那么他的就可以观察“量子”的位置，但是速度过快，“量子”就会挣脱他的陷阱逃逸。 这并不是加固牢笼就能解决的问题，牢笼本身也是多个原子构成，如果冷冻结束，那么这个牢笼就会散开。 所以，他很困惑，他应该怎么找到他的原子的位置呢？如果没有原子的位置，量子计算机的cpu，根本没办法诞生，这才是重中之重的问题。 他摸了摸头上的头发，知道如果无法解决这个的问题，那么他的量子计算机根本不可能存在。 在研究量子计算机的时候，他首先遇到的第一个问题是冷冻原子，这个问题在朱棣文的液氮加激光的光学糖浆中解决，第二个问题，是有效的捕捉单原子，这个问题在智能科学院完美解决。 现在面临第三个拦路虎，他的“量子”如同幽灵一样，如果升温，加快原子的运动速度，那他之前做的事情，就是毫无意义。 他现在有两个工具可以借鉴，第一个是一个古老的学派，名为哥本哈根诠释。这个工具，是建立在一个佯谬上，佯谬是看起来错误，但其实是一种在科学界普遍存在的客观规律，佯谬不是悖论那种逻辑矛盾的命题。 哥本哈根诠释：物理学中的任何实验，不管它是关于日常生活现象的，或是有关原子事件的，都是用经典物理学的术语来描述的。不管是宏观世界还是微观世界，都可以、都是可以用经典力学来解释和描述。 例如现在朱诚对他的牢笼里的单原子非常感兴趣，并且用某种方法观测到了单个原子的初始速度和初始位置，虽然这个测定，根据不确定原理是不准确的。 但是这个不准确在一个有限的范围之内，用数学工具几率函数，将可能存在的误差表示出来，他就可以“大概”测量出他的单原子的速度和位置。 这样“大概”的使用单原子的方法，是大名鼎鼎的量子计算机“d-wave”采用的方法，名为退火算法。 这个计算机相当强大，拥有512个量子位的编码，但是退火算法的计算结果，有概率正确，有概率错误。 这对于较真的科学家来说，是完全不能忍受的事情！同样，朱诚也不能忍受！ 第二个工具，名为分形宇宙，在这个位面猫是死的，在另外一个位面，猫是活的。 休·埃弗莱特提出一个名为“多世界诠释”，这个诠释对应的是哥本哈根诠释。 指出两只猫都是真实的。有一只活猫，有一只死猫，它们位于不同的世界中。 当我们向盒子里看时，整个世界分裂成它自己的两个位面。这两个版本在其余的各个方面都是完全相同。 唯一的区别在于其中一个位面中，原子衰变了，盖亚计数器测量到了放射性粒子，放出了毒气，把猫死了；而在另一个位面中，原子没有衰变，盖亚计数器没有反应，猫还活着。 如果爱因斯坦还活着，他一定会非常赞赏这个论点，并且加大力度的支持，因为他曾经说过一句著名的话“上帝不会掷骰子”，至今影响着物理学的发展。 但是设想一下，我们因为光子、电子、原子、分子的这种不确定，我们真的需要将这个宇宙分形吗？ 每一个电子的跳跃，每一个光子的衍射，在键盘上敲打的每一个字符，都可以创造一个宇宙？ 那么，自大爆炸以来，究竟有多少个宇宙被创造出来了？宇宙的数量每秒钟都在以骇人听闻的速度增长？ 这个理论似乎是要为了解释一个小小的电子的衍射而兴师动众的创造一个庞大的宇宙？ 宇宙这个苍天大树的主干上，到底有多少分支，长出了多少个分形宇宙来？ 朱诚忽然觉得自己的头发会又稀薄几分，如果使用第一种工具，哥本哈根诠释，他就必须要“差不多”、“大概”、“可能”、“似乎”这样的去做实验，这样对于他这个有科学素养的人来说，完全不能忍受。 如果要用第二个“多世界诠释”的工具，那好了，那整个宇宙呈现一种几何速度的膨胀，我们每进行一个动作，都有可能创造一个宇宙出来，何其可怕！ 而实验室所有的人都准备庆祝的时候，看到朱诚满脸愁容，声音慢慢的小了下来，一个大胆的助理，弱弱的上前，问道：“老大，我们试验成功了，你为什么不高兴？难道是实验有误？” “我们已经通过了原子干涉仪，让单原子干涉条纹浮现，但是我们又面临一个严峻的问题啊！”