在觀察之前，電子是一團混亂的可能性。就像隱喻的薛定ding的貓一樣，只有當我們從隱喻的盒子中掀開蓋子并仔細觀察時，電子才會安放在原子周圍的清晰位置。

現(xiàn)在，我們已經(jīng)仔細研究了這種解決的確切過程。來自瑞典，德國和西班牙的一組物理學家通過對電場中所含鍶離子的一系列快照進行拍攝，發(fā)現(xiàn)電子從“也許”到“現(xiàn)實”的轉(zhuǎn)變并非完全無關(guān)。

在一個世紀的上半葉，相當清楚的是，我們在日常生活中所體驗的宇宙并不像我們試圖近距離觀察時所看到的宇宙。

物理學中的奇異性的一個非凡后果是，物體只能使用稱為疊加的幾套概率來描述-直到我們用探針戳它們并用光轟擊它們以確定它們的大小和性質(zhì)來確定。

在我們的絕對經(jīng)典世界中，這很難想象。甚至著名的物理學家歐文·薛定er(ErwinSchrödinger)第一次聽到這個想法時都嘲笑了這個想法，他進行了一次思想實驗，其中涉及一只想象中的貓，它既活又死，直到我們看到。

只有打開盒子并進行觀察，至少在觀察者眼中，貓的潛在生命才能維持或消失。

Schrödinger和Einstein一樣發(fā)現(xiàn)它很愚蠢，但是從那以后，人們一次又一次地證明這只隱喻貓確實是對物理學工作方式的準確描述。

剩下的一個問題是，是否存在理想的量子測量之類的東西，它可以測量系統(tǒng)的各個方面而不會導致整個系統(tǒng)的整體崩潰成為最終答案。

在1940年代，美國-匈牙利數(shù)學家約翰·馮·諾伊曼(John von Neumann)認為，測量量子系統(tǒng)的一部分(例如，電子在軌道上的位置)將為其產(chǎn)生足夠的量子噪聲，從而放棄其概率性。

幾年后，德國理論物理學家格哈特·呂德斯(GerhartLüders)對馮·諾依曼的假設(shè)提出了質(zhì)疑，指出即使某些粒子變得清晰，粒子可能性的某些不確定性質(zhì)仍會存在。

盡管物理學家在理論上已經(jīng)同意了呂德斯的觀點，但要通過實驗來衡量自然發(fā)生的某些行為而又不會相互干擾，這并不是最簡單的實驗證明。

研究人員將其定居在一個缺少電子的鍶原子上，以一種無法捕獲其余電子處于兩個軌道中哪個的方式捕獲離子的方式，使它們處于兩者的彌散狀態(tài)。

它或多或少地與許多量子計算機中使用的設(shè)置相同。激光然后迫使離子中的電子疊加運動，并通過檢測當電子落回原位時發(fā)出的光來確認軌道中的電位移動。

只有在檢測到光時，我們才能將電子的絕對位置鎖定在適當?shù)奈恢谩?/p>

斯德哥爾摩大學物理學家Fabian Pokorny說：“每當我們測量電子的軌道時，測量的答案將是電子在較低或較高的軌道上，而從不在兩者之間。”

“從某種意義上說，測量迫使電子決定它處于兩種狀態(tài)中的哪一種。”

當鍶離子通過單獨的激光旋轉(zhuǎn)為不同狀態(tài)時捕獲大量光子，為研究團隊提供了過程發(fā)展歷程的圖片，過程發(fā)生了百萬分之一秒。

他們發(fā)現(xiàn)，量子系統(tǒng)從也許到實際上的過渡并不是絕對的事情?？梢詼y量它的各個方面，例如電子的最終靜止位置，同時不影響和確定其疊加的某些特征。正如呂德斯所說。

斯德哥爾摩大學的物理學家，首席研究員Markus Hennrich說：“這些發(fā)現(xiàn)為大自然的內(nèi)部運作提供了新的思路，并且與現(xiàn)代量子物理學的預(yù)測相一致。”

而且，這種轉(zhuǎn)變不是瞬間的。通過拍攝原子的快照，因為它的一個電子通過一個清晰的軌道，研究小組證明了這一變化是一個不斷發(fā)展的過程，似乎從完全不確定性到特定軌道的轉(zhuǎn)變是增加概率的問題，而不是一個突然的決定。

這不是第一個顯示量子在電子可能性中跳躍的實驗，而不是像“火山噴發(fā)”這樣的展開過程，而不是開關(guān)。但這確實為這種變化的發(fā)生方式增加了一些有趣的細節(jié)，從而可以實現(xiàn)理想的測量。

可悲的是，這些都沒有告訴我們，從量子可能性到清晰的測量的過渡，對事物的宏偉計劃意味著什么，更不用說如何思考薛定ding那只可憐的貓了，它在黑暗中耐心地等待著。

我們所知道的是抬起這只可憐的動物的蓋子并沒有完全剝奪它的奧秘。即使它冒著比馮·諾伊曼(von Neumann)想象的速度慢的死亡風險。