第263章 双缝干涉
“闭关中！谢绝一切电话和拜访，勿扰！”
群发完短信，李默犹豫了一下，打开了手机通话白名单并没有选择直接关机。
他现在已经不是那位曾经“无事一身轻”的研究生了。
燕京墨子科技实验室由于研发出黑科技电池，在国际上名声大增，每天都会收到不少国内外实验室申请交流的请求。
墨星科技的事物更是繁忙，墨星电池二期工厂虽然已经投产，但产能还是远远不能满足市场的需求。“财大气粗”的墨星科技不得不继续建设新工厂，现在3，4，5号工厂正在建设中。6，7，8号工厂处于选址阶段。
由于墨星电池的环保属性，电池工厂不会排放任何有害物质，并且按照目前的产能，每年能缴纳数十亿的利税，还可以提供数千的工作岗位。所以一些有远见的地方，纷纷对墨星科技伸出了橄榄枝。
一时间，李默的日常任务中，多了许多不得不接的电话，在不堪其扰后，他把工厂选址的权利。但那些一心为民的地方，派出专人等在墨星科技门口。搞得现在夏晴上下班就像是执行秘密任务的特工一样。
李默从“背包”中取出一罐精力咖啡，一饮而尽，然后闭上眼睛，排除脑袋中纷杂的念头。
许久，重新睁开眼睛时，他已经进入了“爆肝”模式。
量子计算机的基础量子力学产生于19世纪末，科学家们发现经典力学和经典电动力学在描述微观系统时的存在着越来越多的不足。
和可以真实描述的宏观系统不同，微观系统充满了不能被直接观测的随机性。
奥地利着名物理学家薛定谔曾经提出了一个让所有物理学家都痛恨的实验，那就是“薛定谔的猫”。在实验中一只可怜的被猫被“凶残”的薛定谔，关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。
由于放射性元素镭的衰变存在几率，如果镭发生衰变，会触发机关打碎装有氰化物的瓶子，可怜的猫就会立刻死亡。
如果镭不发生衰变，猫就可以继续存活。
由于盒子的存在，人类不能直接观察到那只可怜的猫是否活着，那么现在问题来了，这只可怜的猫儿的状态是死还是活？
如果根据经典物理学，在盒子里必将发生这两个结果之一，盒子内的猫不是生就是死，但外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。
而在量子的世界里，当盒子处于关闭状态，整个系统则一直保持不确定性的波态，即猫处于生死叠加状态。当实验人员打开盒子，由于有观察者的存在，盒子内发生了量子波函数坍缩，所以猫会呈现出“真实”的状态。
也就是说，在量子世界中，观察者的存在可以影响到物质的状态。
如果说薛定谔的猫只是一个假设的思想实验，而另一个“惊悚”的实验更能说明量子状态的神奇之处。
这个实验就是双缝实验，它本是一种演示光子或电子等等微观物体的波动性与粒子性的简单实验。
科学家们利用实验设备，连续发射单个的电子穿过有着两条缝隙的障碍物，最后这些电子会落在用于观测的屏幕上面，在重复了很多次的这个过程之后，观测屏上显示出了干涉现象，也就是说电子在运动过程中表现出了波的性质，它能够以波的形式同时穿过两条缝隙，并且“与自己产生干涉现象”。
可在一位实验员突发奇想的操作之下，让这个简单的实验，成为了“最恐怖”的实验。他在两个缝隙上都安装了能够观察电子的感应装置，这样就可以知道，电子到底是通过了哪一个缝隙。
然后诡异的事情就发生了，当安装了感应装置之后，再次进行双缝实验时，这位实验员惊奇的发现，屏幕上的本应存在的干涉条纹消失了，电子只表现出了粒子性。
而当他移除了感应装置，电子的干涉条纹马上就又出现了，这说明电子表现出了波动性！
也就是说，“有人观察”电子时，它表现出了粒子性。当“无人观测”电子时，它却表现了波动性。
当他把这种“不合逻辑”的实验结果，写成论文发表在杂志上后，引起了许多同行的质疑。电子的行为怎么会受到“观测者”的影响呢？
为了推翻他的实验结果，同行们重复了他的实验过程，结果出乎他们意料的是，实验的结果和那位实验员得到的结果一模一样，当电子“被人观测时”会改变运动状态。
“这是玄学！”，“这个电子不科学！”
这种无法用科学解释的实验结果在科学界引发了一场轩然大波。
随后，科学家们做了升级版的双缝干涉实验，那就是延迟双缝干涉实验，结果还是一样。
不甘心的他们又做了更升级版的实验，量子擦除试验。这次科学家们采用光子作为实验对象。
无论是电子和光子，无论实验人员采用何种实验手段。实验中的微观粒子就像是一个个有思想的、无所不知的精灵，当没有观测者的时候，它们是一个个波函数，而当它们知道有人在观测它的时候，它们马上就只表现出粒子性。
这个“恐怖实验”震惊了科学界，量子学家们提出了各种解释，最出名的要数哥本哈根诠释和理查·费曼的路径积分表述，它们分别从实验实际精度和数学路径上试图解释这种奇怪的现象。可惜在李默看来，它们这种做法已经犯了物理学中的大忌，那就是由结果推测原因。
因为不同的原因可能造成同一个结果。
李默之所以对这个实验感兴趣的原因就在于，他已经隐约感觉到这个实验中，蕴含着量子计算机的出路。
目前量子计算机的难点在于量子芯片，而量子芯片的困难之处就在于，如何把核心粒子长时间维持在量子态。
国内外大部分实验室采用了273摄氏度超低温技术，延长核心粒子处于量子态的时间，但一旦核心粒子的数目超过了58，量子态的维持时间就会指数级的下降。而昂贵的超低温设备，也导致量子计算机只能存在于实验室中。
现在双缝干涉为李默提供了一个全新的思路。
如果选取一对处于量子纠缠状态的粒子，其中一个粒子作为量子芯片的核心粒子，安装在计算机芯片中，另一个粒子则被放置处于“观测者”效应的磁场中。
处于磁场中的核心粒子由于“观测者”效应，会一直保持在“量子态”。根据量子纠缠理论，量子计算机计算芯片中与它配对的那个核心粒子，也会一直保持在“量子态”。
这样就可以制造出，适合在常温常压下使用的量子芯片了。
由于不需要庞大的低温冷却系统，量子芯片的体积将于电子芯片差不多大，那么甚至有可以应用于手机设备上的可能性，毕竟现在手机上的芯片就是由电脑芯片简化而来。
现在要做的事情，就是寻找到这种“神奇”的粒子。
想到这里，李默拿起了纸和笔，作为一个数学家，他首先要做的事情就是用数学诠释这种粒子的存在。
群发完短信，李默犹豫了一下，打开了手机通话白名单并没有选择直接关机。
他现在已经不是那位曾经“无事一身轻”的研究生了。
燕京墨子科技实验室由于研发出黑科技电池，在国际上名声大增，每天都会收到不少国内外实验室申请交流的请求。
墨星科技的事物更是繁忙，墨星电池二期工厂虽然已经投产，但产能还是远远不能满足市场的需求。“财大气粗”的墨星科技不得不继续建设新工厂，现在3，4，5号工厂正在建设中。6，7，8号工厂处于选址阶段。
由于墨星电池的环保属性，电池工厂不会排放任何有害物质，并且按照目前的产能，每年能缴纳数十亿的利税，还可以提供数千的工作岗位。所以一些有远见的地方，纷纷对墨星科技伸出了橄榄枝。
一时间，李默的日常任务中，多了许多不得不接的电话，在不堪其扰后，他把工厂选址的权利。但那些一心为民的地方，派出专人等在墨星科技门口。搞得现在夏晴上下班就像是执行秘密任务的特工一样。
李默从“背包”中取出一罐精力咖啡，一饮而尽，然后闭上眼睛，排除脑袋中纷杂的念头。
许久，重新睁开眼睛时，他已经进入了“爆肝”模式。
量子计算机的基础量子力学产生于19世纪末，科学家们发现经典力学和经典电动力学在描述微观系统时的存在着越来越多的不足。
和可以真实描述的宏观系统不同，微观系统充满了不能被直接观测的随机性。
奥地利着名物理学家薛定谔曾经提出了一个让所有物理学家都痛恨的实验，那就是“薛定谔的猫”。在实验中一只可怜的被猫被“凶残”的薛定谔，关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。
由于放射性元素镭的衰变存在几率，如果镭发生衰变，会触发机关打碎装有氰化物的瓶子，可怜的猫就会立刻死亡。
如果镭不发生衰变，猫就可以继续存活。
由于盒子的存在，人类不能直接观察到那只可怜的猫是否活着，那么现在问题来了，这只可怜的猫儿的状态是死还是活？
如果根据经典物理学，在盒子里必将发生这两个结果之一，盒子内的猫不是生就是死，但外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。
而在量子的世界里，当盒子处于关闭状态，整个系统则一直保持不确定性的波态，即猫处于生死叠加状态。当实验人员打开盒子，由于有观察者的存在，盒子内发生了量子波函数坍缩，所以猫会呈现出“真实”的状态。
也就是说，在量子世界中，观察者的存在可以影响到物质的状态。
如果说薛定谔的猫只是一个假设的思想实验，而另一个“惊悚”的实验更能说明量子状态的神奇之处。
这个实验就是双缝实验，它本是一种演示光子或电子等等微观物体的波动性与粒子性的简单实验。
科学家们利用实验设备，连续发射单个的电子穿过有着两条缝隙的障碍物，最后这些电子会落在用于观测的屏幕上面，在重复了很多次的这个过程之后，观测屏上显示出了干涉现象，也就是说电子在运动过程中表现出了波的性质，它能够以波的形式同时穿过两条缝隙，并且“与自己产生干涉现象”。
可在一位实验员突发奇想的操作之下，让这个简单的实验，成为了“最恐怖”的实验。他在两个缝隙上都安装了能够观察电子的感应装置，这样就可以知道，电子到底是通过了哪一个缝隙。
然后诡异的事情就发生了，当安装了感应装置之后，再次进行双缝实验时，这位实验员惊奇的发现，屏幕上的本应存在的干涉条纹消失了，电子只表现出了粒子性。
而当他移除了感应装置，电子的干涉条纹马上就又出现了，这说明电子表现出了波动性！
也就是说，“有人观察”电子时，它表现出了粒子性。当“无人观测”电子时，它却表现了波动性。
当他把这种“不合逻辑”的实验结果，写成论文发表在杂志上后，引起了许多同行的质疑。电子的行为怎么会受到“观测者”的影响呢？
为了推翻他的实验结果，同行们重复了他的实验过程，结果出乎他们意料的是，实验的结果和那位实验员得到的结果一模一样，当电子“被人观测时”会改变运动状态。
“这是玄学！”，“这个电子不科学！”
这种无法用科学解释的实验结果在科学界引发了一场轩然大波。
随后，科学家们做了升级版的双缝干涉实验，那就是延迟双缝干涉实验，结果还是一样。
不甘心的他们又做了更升级版的实验，量子擦除试验。这次科学家们采用光子作为实验对象。
无论是电子和光子，无论实验人员采用何种实验手段。实验中的微观粒子就像是一个个有思想的、无所不知的精灵，当没有观测者的时候，它们是一个个波函数，而当它们知道有人在观测它的时候，它们马上就只表现出粒子性。
这个“恐怖实验”震惊了科学界，量子学家们提出了各种解释，最出名的要数哥本哈根诠释和理查·费曼的路径积分表述，它们分别从实验实际精度和数学路径上试图解释这种奇怪的现象。可惜在李默看来，它们这种做法已经犯了物理学中的大忌，那就是由结果推测原因。
因为不同的原因可能造成同一个结果。
李默之所以对这个实验感兴趣的原因就在于，他已经隐约感觉到这个实验中，蕴含着量子计算机的出路。
目前量子计算机的难点在于量子芯片，而量子芯片的困难之处就在于，如何把核心粒子长时间维持在量子态。
国内外大部分实验室采用了273摄氏度超低温技术，延长核心粒子处于量子态的时间，但一旦核心粒子的数目超过了58，量子态的维持时间就会指数级的下降。而昂贵的超低温设备，也导致量子计算机只能存在于实验室中。
现在双缝干涉为李默提供了一个全新的思路。
如果选取一对处于量子纠缠状态的粒子，其中一个粒子作为量子芯片的核心粒子，安装在计算机芯片中，另一个粒子则被放置处于“观测者”效应的磁场中。
处于磁场中的核心粒子由于“观测者”效应，会一直保持在“量子态”。根据量子纠缠理论，量子计算机计算芯片中与它配对的那个核心粒子，也会一直保持在“量子态”。
这样就可以制造出，适合在常温常压下使用的量子芯片了。
由于不需要庞大的低温冷却系统，量子芯片的体积将于电子芯片差不多大，那么甚至有可以应用于手机设备上的可能性，毕竟现在手机上的芯片就是由电脑芯片简化而来。
现在要做的事情，就是寻找到这种“神奇”的粒子。
想到这里，李默拿起了纸和笔，作为一个数学家，他首先要做的事情就是用数学诠释这种粒子的存在。