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大纪元
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量子力学重大突破：追踪未被观察的量子粒子
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量子客体能够以波或粒子的形式存在，这是量子理论的基本原理之一。（NASA）
【大纪元2018年01月05日讯】（大纪元记者晨曦编译报导）量子客体能够以波或粒子的形
式存在，这是量子理论的基本原理之一。然而，只有当被测量时，它们才会以某种形式存
在。在量子客体未被观察的情况下，科学家们曾认为无法对其进行识别或追踪。但是，最
近发表在《物理评论A》（Physical Review A）期刊上一项研究表明，剑桥大学的物理学
家们已经证实，追踪未被观察的量子粒子并非毫无可能。
该论文的主要作者是剑桥卡文迪甚实验室（Cambridge’s Cavendish Laboratory）的一
名博士生David Arvidsson-Shukur，他对名为“波函数”的物理假定产生了兴趣，并解释
说，虽然波函数看似包含大量信息，但它更多被用作数学工具，而非真实的量子粒子的表
现。“这就是为什么我们要接受这个挑战，设法追踪量子粒子的神秘运动。”
研究者们发现，他们可以通过检查量子客体和其环境的作用方式，追踪到未被观察的量子
粒子，而无需测量客体本身。
当粒子运动时，会给其环境留下“标记”，或者说与环境相互作用。每一个“标记”都会
将粒子内的信息进行编码。研究者们设法在不直接观察粒子的情况下，确定这些“标记”
的位置。
研究人员还发现，在追踪这些“标记”的过程中，当实验结束、观察到粒子时，还可以对
粒子信息进行解码。这将使科学家们能够追踪量子粒子的运动，从而更深入的了解其特点
。
凭借这种追踪未被观察的量子粒子的新手段，科学家们就可以检验以前的有关量子力学的
预测，比如：一个粒子能同时存在于两个地方；心灵感应，即两个人在没有任何粒子交往
的情况下进行信息传递。
因此，该研究不仅证实了原先被认为根本不可能的事情是存在的，更让科学家们有机会验
证心灵感应的潜在可能性。
但或许更重要的是，这项突破扩充了物理学家们对波粒子的理解。原先，波例子被看作是
抽像的计算工具，只是用来预测量子实验的结果。但进行该研究的学者们发现，在每次“
标记”后，每个量子内的编码信息就与其波函数直接有关。
“我们的结果表明，波函数和粒子的实际状态紧密相关，” Arvidsson-Shukur解释道。
“因此，我们得以探索到量子力学的禁区：在量子粒子未被观察的情况下，确定其运动路
径。”
该研究有助于进一步了解量子粒子和波粒子的运动及表现。可以预见，量子物理的基本“
真理”将会被大量的新信息所检验，许多令人激动的新发现也将呈现在人们眼前。◇
责任编辑：朱涵儒
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http://www.epochtimes.com/b5/18/1/5/n10026650.htm