【大紀元2018年01月05日訊】（大紀元記者晨曦編譯報導）量子客體能夠以波或粒子的形式存在，這是量子理論的基本原理之一。然而，只有當被測量時，它們才會以某種形式存在。在量子客體未被觀察的情況下，科學家們曾認為無法對其進行識別或追蹤。但是，最近發表在《物理評論A》（Physical Review A）期刊上一項研究表明，劍橋大學的物理學家們已經證實，追蹤未被觀察的量子粒子並非毫無可能。
該論文的主要作者是劍橋卡文迪甚實驗室（Cambridge’s Cavendish Laboratory）的一名博士生David Arvidsson-Shukur，他對名為「波函數」的物理假定產生了興趣，並解釋說，雖然波函數看似包含大量信息，但它更多被用作數學工具，而非真實的量子粒子的表現。「這就是為甚麼我們要接受這個挑戰，設法追蹤量子粒子的神秘運動。」
研究者們發現，他們可以通過檢查量子客體和其環境的作用方式，追蹤到未被觀察的量子粒子，而無需測量客體本身。
當粒子運動時，會給其環境留下「標記」，或者說與環境相互作用。每一個「標記」都會將粒子內的信息進行編碼。研究者們設法在不直接觀察粒子的情況下，確定這些「標記」的位置。
研究人員還發現，在追蹤這些「標記」的過程中，當實驗結束、觀察到粒子時，還可以對粒子信息進行解碼。這將使科學家們能夠追蹤量子粒子的運動，從而更深入的瞭解其特點。
憑藉這種追蹤未被觀察的量子粒子的新手段，科學家們就可以檢驗以前的有關量子力學的預測，比如：一個粒子能同時存在於兩個地方；心靈感應，即兩個人在沒有任何粒子交往的情況下進行信息傳遞。
因此，該研究不僅證實了原先被認為根本不可能的事情是存在的，更讓科學家們有機會驗證心靈感應的潛在可能性。
但或許更重要的是，這項突破擴充了物理學家們對波粒子的理解。原先，波例子被看作是抽像的計算工具，只是用來預測量子實驗的結果。但進行該研究的學者們發現，在每次「標記」後，每個量子內的編碼信息就與其波函數直接有關。
「我們的結果表明，波函數和粒子的實際狀態緊密相關，」 Arvidsson-Shukur解釋道。「因此，我們得以探索到量子力學的禁區：在量子粒子未被觀察的情況下，確定其運動路徑。」
該研究有助於進一步瞭解量子粒子和波粒子的運動及表現。可以預見，量子物理的基本「真理」將會被大量的新信息所檢驗，許多令人激動的新發現也將呈現在人們眼前。◇
責任編輯：朱涵儒
