测量量子粒子的行为是如何把它变成一个日常物体的

尽管量子世界是模糊的，但对量子粒子的测量在我们的日常世界中产生了精确的结果。度量行为是如何实现这种转换的?资料来源:物理研究所

量子世界和我们的日常世界是非常不同的地方。在本周《物理评论a》的一篇题为《编辑建议》的文章中，弗吉尼亚大学的物理学家贾斯珀·范·韦泽尔和洛特·默滕斯及其同事研究了测量量子粒子的行为是如何将其转变为日常物体的。

量子力学是描述我们周围最微小物体的理论，从单个原子的组成到微小的尘埃粒子。这个微观领域的行为与我们的日常体验截然不同——尽管在我们人类尺度的世界中，所有物体本身都是由量子粒子构成的。这就引出了一些有趣的物理问题:为什么量子世界和宏观世界如此不同，它们之间的分界线在哪里，那里到底发生了什么?

测量问题

当我们用一个日常物体来测量一个量子系统时，量子和经典之间的区别变得至关重要。量子世界和日常世界之间的划分相当于问，测量设备应该有多“大”，才能在我们的日常世界中使用显示器来显示量子特性。找出测量的细节，例如创建一个测量设备需要多少量子粒子，被称为量子测量问题。

随着探索量子力学世界的实验变得越来越先进，涉及到越来越大的量子对象，纯量子行为与经典测量结果的无形界限正在迅速接近。在一篇文章中，弗吉尼亚大学的物理学家贾斯珀·范·韦泽尔和乐天·默滕斯和他们的同事评估了目前试图解决测量问题的模型，特别是那些通过对一个决定所有量子行为的方程(Schrödinger方程)提出轻微修改来解决测量问题的模型。

波恩定则

研究人员表明，这样的修正在原则上可以导致解决测量问题的一致建议。然而，很难创建满足Born规则的模型，该规则告诉我们如何使用Schrödinger的方程来预测测量结果。研究人员表明，只有具有足够数学复杂度的模型(用技术术语来说:非线性和非幺正的模型)才能产生波恩规则，从而有机会解决测量问题，并让我们了解量子物理和日常世界之间难以捉摸的交叉。