科学家使用新仪器以检验不确定性原理

    在由基本粒子和单个原子构成的亚微观世界内，物体运动遵循量子力学规律，表现出奇特的、违反直觉的行为。没有什么能比得上我们所处的宏观世界－以至细胞、细菌或尘埃颗粒的微观世界－在这里，牛顿定律更加令人信服，它保证了物体的运动明显地有序。

    问题出自试图发现宏观与微观世界的分界线，乃至确定这个分界线。美国康奈尔大学物理系的副教授KeithSchwab和他的同事们设计出目前为止最大尺度的接近量子力学极限的器件。

    令人惊奇的是，这项研究也展示了仅通过观察即可对物体降温的办法。

    研究结果发表在9月出版的《Nature》第14期上，可用于量子计算和冷却等方面。 

    这个器件是在氮化硅上的两端固定中间可振动的、含有10万亿个原子的微小长铝条。在其周围，Schwab设置超导单电子晶体管以检测铝条位置的微小变化。      

    Schwab等人获得的测量结果比以往的更接近海森堡测不准原理所规定的特定范围的理论极限，并演示了测量当中的反作用现象引起的动量偏移。      

    在此之前理论上已预见了这个本无先例的实验结果。第二次的观测更令人惊奇：对晶体管加一定电压，他们发现系统温度降低。
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    Schwab说“观察铝条，不仅会使它移动，还会抽取它的能量，”并指出铝条的温度可以降得很低。

    冷却背后的机理类似于用于原子气体冷却的、称为光学或多普勒冷却的过程。这是首次在凝聚态物质中观察到这种现象。
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    然而Schwab感兴趣的是发现量子力学的重大问题：量子力学是否也适用于宏观世界，如果不是，系统会在什么地方突变。
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    对于这个问题，他又关注于量子力学的另一条原理－态叠加原理。
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    Schwab提到，他们试图制造一种可以在同时在两个地方的机械仪器。由这种仪器他们希望可以实现态叠加，并且制造大的器件以发现突变所在。