薛定谔猫态
薛定谔的猫有什么现实意义？
薛定谔的猫有什么现实意义？薛定谔的猫⼀定的科学界最有名的科普故事。
这只猫可以说是让“量⼦⼒学”名声⼤噪、家喻户晓的第⼀功⾂。
薛定谔的猫是什么？“薛定谔的猫”是由奥地利著名物理学家薛定谔提出的⼀个著名思想实验，描述了如何将⼀只活泼可爱的猫变成“⽣死叠加”状态。
下⾯是具体的操作步骤：将⼀只可爱猫咪装进⼀个有量⼦系统机关的毒⽓瓶的盒⼦⾥，然后密封⾄不可见。
毒⽓瓶的开关由⼀个24⼩时半衰期的放射性原⼦控制。
在这24⼩时内，如果原⼦衰变了，放出α粒⼦就会触动开关，毒⽓瓶将被⼀个铁锤砸碎，那猫就必死⽆疑；但如果原⼦没有衰变，毒⽓瓶完好如初，猫也就不会死去。
由于原⼦具体何时衰变我们⽆法确定，那这段时间内盒⼦⾥的猫有可能还活着，也可能已经死了，但只有我们打开盒⼦才能确定猫的⽣死。
这就好⽐量⼦⼒学对“量⼦”不可测的描述，当我们没有观察时，量⼦可以处于⼀种⽭盾的“叠加态”，⽽当我进⾏观察时量⼦从“叠加态”坍缩为唯⼀确定的经典态。
这种情况下，以哥本哈根学派的解释，可以认为盒⼦⾥这只猫正处在⼀种“⽣死叠加”状态，也就是即⽣即死的状态。
为什么要做这个实验？1926年，薛定谔凭借其深厚的微积分功底，推导出了“薛定谔⽅程”，并成功运⽤它解释了氢原⼦结构，但作为数学⼤⽜的薛定谔却⽆法解释薛定谔⽅程中波函数的物理意义。
我们知道，数学公式与物理公式最核⼼的区别就在于是否具有物理意义，如果没有具体的物理意义就称不上⼀个完整的理论。
⽽后来德国物理学家马克思·玻恩给薛定谔⽅程做出了⼀个让⼈能够理解的诠释：波函数描述的是⼀种概率波，只能计算在某个位置找到某个粒⼦的概率，观察测量只能预测某⼀结果的概率，却不能预测⼀定会得到什么结果。
玻恩的诠释是⼀种概率诠释，凭借这个诠释，玻恩获得了1954年诺贝尔物理学奖。
本来薛定谔应该感谢玻恩，奈何薛定谔是⽀持爱因斯坦的“决定论派”，⽽玻恩的概率诠释属于“概率论派”并成为了著名的“哥本哈根解释”，这让薛定谔很愤懑。
薛定谔的猫实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景薛定谔的猫是量子力学中一个著名的思想实验，由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出。
该实验旨在揭示量子力学中的波粒二象性和叠加态的特性。
实验中，一只猫被放置在一个封闭的盒子里，盒子中还有放射性物质、一个计时器和一些氰化物。
根据量子力学的叠加原理，放射性物质可能同时处于衰变和未衰变的状态，因此猫也处于生和死的叠加态。
当计时器到达设定时间，如果放射性物质衰变，则触发计时器释放氰化物，猫死亡；否则，猫存活。
本实验旨在模拟这一思想实验，观察量子叠加态的实验现象。
二、实验目的1. 了解薛定谔的猫思想实验的原理和背景；2. 通过实验观察量子叠加态的实验现象；3. 掌握激光冷原子技术和量子干涉测量方法。
三、实验原理薛定谔的猫实验涉及量子力学中的波粒二象性和叠加态。
实验中，猫处于生和死的叠加态，其状态由放射性物质的衰变与否决定。
放射性物质处于衰变和未衰变的叠加态，其衰变概率由量子力学中的波函数描述。
通过测量猫的状态，可以验证量子叠加态的实验现象。
四、实验器材1. 激光器：用于制备自旋态和实现干涉测量；2. 光晶格：用于囚禁原子，实现原子间的相互作用；3. 冷原子源：用于产生镱-173原子；4. 信号检测器：用于检测原子状态；5. 数据采集系统：用于记录实验数据。
五、实验步骤1. 准备实验装置，包括激光器、光晶格、冷原子源、信号检测器和数据采集系统；2. 通过激光冷却技术，使镱-173原子达到超低温状态，囚禁在光晶格中；3. 利用激光诱导非线性光频移，制备出由自旋投影为5/2与-5/2两个态组成的叠加态，即薛定谔猫态；4. 对叠加态进行Ramsey干涉测量，记录原子状态变化；5. 分析实验数据，验证量子叠加态的实验现象。
六、实验结果与分析1. 实验结果显示，制备的薛定谔猫态具有超长相干时间，突破了20分钟；2. 通过Ramsey干涉测量，证实了接近海森堡极限的相位测量灵敏度；3. 实验结果与理论预测相符，验证了量子叠加态的实验现象。
量子力学中的猫思想实验
量子力学中的猫思想实验猫思想实验，是奥地利物理学家埃尔温·薛定谔于1935年提出的一种思想实验，旨在探索量子力学的基本理论和量子叠加态的概念。
这个实验被广泛讨论和引用，成为量子力学领域的经典案例之一。
猫思想实验的设想是，将一只猫作为一个封闭系统，放置在一个密封的箱子中。
在箱子中同时放置一个放射性衰变物质和一个探测器，当探测器探测到放射性物质衰变时，释放一种毒气，导致箱中的猫死亡。
但在观察者未打开箱子之前，无法确定猫的生死状态。
根据量子力学的叠加态原理，猫将处于生和死两种状态的叠加状态，直到观察者打开箱子进行观察。
这个实验被用来描述量子力学中的测量问题以及物质的波粒二象性。
根据量子力学的原理，在观察者进行观察之前，猫将处于一个既生又死的叠加态。
当观察者打开箱子观察时，猫将塑造出一个确定的状态，要么是生的，要么是死的。
猫思想实验的出现，引发了广泛的讨论和争议。
它挑战了常识和经典物理的观念，并催生了许多思考量子力学的哲学问题。
例如，该实验暗示了观察者的观测会影响物质的状态，这与经典物理学中客观存在的概念形成鲜明对比。
实验还引发了对量子测量过程的本质和测量结果的解释的争议。
一些学者认为猫的状态在观测之前就已经确定，只是人类无法观测到，并提出了诸如多世界诠释等的理论来解释该实验。
尽管猫思想实验并没有真正实施过，但它对于研究量子力学的基本概念和哲学问题有着深远的影响。
它激发了物理学家对量子力学基础理论的进一步研究，推动了量子信息科学、量子计算和量子技术等领域的发展。
总结起来，猫思想实验是量子力学领域中一个富有启发性和争议性的思想实验，它引发了对量子力学基本概念和哲学问题的深入思考。
这个实验设想了一个猫同时处于生和死的叠加状态的场景，并挑战了经典物理学的观念。
尽管实际的实验并未进行，但猫思想实验对于量子力学的研究和发展产生了重要影响。
薛定谔的猫
实验过程
• 把一只猫放进一个不透明 的盒子里，然后把这个盒 子连接到一个包含一个放 射性原子核和一个装有有 毒气体的容器的实验装置。 设想这个放射性原子核在 一个小时内有50%的可能 性发生衰变。如果发生衰 变，它将会发射出一个粒 子，而发射出的这个粒子 将会触发这个实验装置， 打开装有毒气的容器，从 而杀死这只猫
薛定谔的猫
薛定谔的猫
• （英语：Erwin Schrodinger‘s Cat） • 是奥地利物理学家埃尔温· 薛定谔试图证明 量子力学在宏观条件下的不完备性而提出 的一个思想实验。
基本介绍
•
将量子理论从微观领域带到了宏观领域，而导出和一般常识相冲 突的结果。根据哥本哈根学派的解释，当观察者未打开盒子之前，猫 处于一种“又死又活”的状态，该状态可以用一个波函数来描述，而 波函数可由薛定谔方程解出。一旦观察者打开盒子观察，波函数会坍 塌，猫呈现在观察者面前的只会是“生”或“死”的状态之一。这导 致了对世界客观性和人意识的作用的讨论。 • 根据多世界理论，当观察者打开盒子的一刻，世界会分裂成多个 世界，而观察者只能进入众多的世界其中的一个，而观察结果就因此 只有一个，猫是“生”或“死”。而在其他世界里猫的状态会由薛定 谔方程决定。其生存的概率越大，猫幸存下来而处于其中的世界的数 目就越多。 • 薛定谔的猫可被视为一个佯谬，由“不确定”的衰变－检测器－ 毒药－猫的生死构成一条因果链，将量子的不确定与宏观物质（猫的 生死）的不确定性联系起来，而根据日常经验，无论我们是否观察， 猫的状态必为生或死中之一。
•
根据量子力学，未进行观察时，这个原子核处于已衰变和未衰变的 叠加态，但是，如果在一个小时后把盒子打开，实验者只能看到“衰变的 原子核和死猫”或者“未衰变的原子核和活猫”两种情况。薛定谔在 1935年发表了一篇论文，题为《量子力学的现状》，在论文的第5节，薛 定谔描述了那个常被视为恶梦的猫实验：哥本哈根派说，没有测量之前， 一个粒子的状态模糊不清，处于各种可能性的混合叠加。 • 比如一个放射性原子，它何时衰变是完全概率性的。只要没有观察， 它便处于衰变/不衰变的叠加状态中，只有确实地测量了，它才会随机的 选择一种状态而出现。那么让我们把这个原子放在一个不透明的箱子中让 它保持这种叠加状态。现在薛定谔想象了一种结构巧妙的精密装置，每当 原子衰变而放出一个中子，它就激发一连串连锁反应，最终结果是打破箱 子里的一个毒气瓶，而同时在箱子里的还有一只可怜的猫。事情很明显： 如果原子衰变了，那么毒气瓶就被打破，猫就被毒死。要是原子没有衰变， 那么猫就好好地活着。 • 这个理想实验的巧妙之处，在于通过“检测器－原子－毒药瓶死－活叠加态” 联系在一起，使量子力学的微观不确定性变为宏观不确定性；微观的混沌 变为宏观的荒谬——猫要么死了，要么活着，两者必居其一，不可能同时 既死又活！难怪英国著名科学家霍金听到薛定谔猫佯谬时说：“我去拿枪 来把猫打死！”
薛定谔的猫所引发的问题
薛定谔的猫所引发的问题在宏观现实生活中，猫是我们再也熟悉不过的动物了，对于一只活泼乱跳的猫，我们对它最客观的评价是“它是活的”；而对于一只已经停止呼吸的猫，我们只能说“它是死的”；然而猫的状态真的只有这两种状态吗？是否存在一种半死半活的猫呢？我们不妨去微观世界寻找答案。
量子力学的奠基人之一埃尔文•薛定谔在很早以前就已经注意到了量子力学的迭加问题在宏观上的体现，他提出了猫可能处于一种死活未定的状态之中，这个较有趣的悖论被称作猫的悖论。
薛定谔设想了一个关于辐射原子和猫相互作用的实验，一只猫被关在内部设有“机关”的铁箱内，要保证此装置不会对猫产生干扰，在铁箱内猫碰不着的地方，放一小瓶氰化钾，把一小块放射性元素镭放入盖勒计数器中，它非常小，使它的量控制在一小时之内，任何一个镭原子产生或者不产生衰变。
如果衰变，计数管便会放电同时释放一重锤，进而击碎一个盛有剧毒的氰化钾小瓶，因此，这只猫必然会毒死。
但是，若是在这段时间上原子没有发生衰变呢这只猫还会安然无恙的。
所以这只猫在箱子中，到底处于一个什么状态呢？无人可以给出一个准确的答案。
在日常生活中，我们非常清楚，那只猫会非死即活，然而在未打开箱子之前，我们并不能预测它是处于什么状态。
这时我们也只能用几率来说明它可能处于某个状态，这就是很让人费解，我们不禁会这样想：真的会有半死半活的猫吗？让我们回到量子力学的角度去剖析这个问题，根据量子力学薛定谔方程，箱内的两个系统处于两种波函数叠加的状态，一种是“活猫”的状态、另一种是“死猫”的状态，这两种状态都是真实存在的。
但是是一个又活又死的猫，究竟是什么意思呢？想必也只有那只关在箱子里猫它自己知道它是死还是活吧。
传统的哥本哈根解释是从一个不同的角度来看这些概率。
它说，从效果上看，这两个波函数都同样的不真实。
当我们往箱子里观看时，它们当中中有一个固化为现实。
我们可以注意到这种解释的前提条件是箱子会打开时，整个系统的波函数会发生坍塌，然而你却不能想象为在有人观察之前，屋子里有一只死猫，或者仅仅是一只活猫。
薛定谔的猫公基常识
薛定谔的猫公基常识
薛定谔的猫是由薛定谔提出的思想实验，用来解释量子力学的一个问题。
在这个实验中，一个猫处于盒子内，而盒子内又有一瓶毒气和一个放射性物质的样本，样本有50%的概率会发生衰变，如果发生衰变，毒气会释放出来，猫就会死亡。
而根据量子力学的原理，直到我们打开盒子观察之前，猫同时处于死亡和存活两种状态，这种状态被称为叠加态。
只有在观察之后，猫的状态才会被确定下来。
这个实验的结论是，当我们观察一个量子系统时，观察的过程会对系统产生影响，而观察前的状态只存在于可能性的范围内。
这个结论违背了我们平常对物理现象的认知，因为在我们的日常生活中，所有事物都有一个确定的状态。
这个实验的意义在于，它展示了量子力学的奇妙之处，而且引领了许多后续的研究和实验。
但值得注意的是，这个实验是一个纯粹的思想实验，并不是真正的实验。
薛定谔的猫是什么定律
薛定谔的猫是什么定律
薛定谔的猫：是奥地利著名物理学家薛定谔提出的一个思想实验。
是指将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。
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，猫就会死；如果镭不发生衰变，猫就存活。
根据量子力学理论，由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加，猫就理应处于死猫和活猫的叠加态。
这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。
但是，不可能存在既死又活的猫，则必须在打开容器后才知道结果。
该实验试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题，巧妙地把微观物质在观测后是粒子还是波的存在形式和宏观的猫联系
起来，以此求证观测介入时量子的存在形式。
随着量子物理学的发展，“薛定谔的猫”还延伸出了平行宇宙等物理问题和哲学争议。
量子力学中的薛定谔猫问题探析
量子力学中的薛定谔猫问题探析量子力学是现代物理学中的一个重要分支，其研究的对象是微观粒子和它们之间的相互作用。
薛定谔方程是量子力学的基础，它描述了微观粒子的波函数随着时间的演化。
薛定谔猫问题是薛定谔方程中的一个趣味性问题，本文将对这个问题进行探析。
薛定谔猫是一只纯虚的猫，它既存活又死亡，这听起来有些荒诞。
但是，通过薛定谔猫问题，我们可以认识到量子力学中的“叠加态”和“测量”等重要概念。
薛定谔猫问题的实验模型是这样的：有一只猫，它被放在一个箱子里。
在箱子的一端有一个放射源，该放射源可以放出一种粒子，比如说放射性衰变的α粒子。
如果这个粒子衰变了，会发射一个β粒子，并打开一个装置，使得箱子中的氰化物（高度有毒）瓶子破裂并释放出氰化氢毒气。
猫在这样的环境中，要么幸存，要么死亡。
在经典物理学中，当我们盖上盖子，我们便无法知道猫幸存与否，因为我们无法观察到这些微观粒子的状态。
而在量子力学中，微观粒子的状态是用“波函数”来描述的。
在薛定谔猫问题中，瓶子并没有破裂，α粒子也没有发生衰变的时候，猫的状态是“未知”的，它既有死亡的可能，也有存活的可能；而瓶子破裂，α粒子发生衰变的时候，猫的状态就会被“测量”出来，它既咽气了，也许还有“好的复活”，或者还是嗓音教皇。
这里的“测量”是量子力学中的一个特殊概念，它指的是对微观粒子的状态进行观测，从而让微观粒子的状态发生一次“塌缩”，从而变成“已知状态”。
在薛定谔猫的实验模型中，当我们打开箱子，瓶子破裂或不破裂，α粒子衰变或不衰变，我们就对猫的状态进行了一次“测量”，使得猫的状态得到了“塌缩”，变成了死亡或幸存的状态之一。
薛定谔猫问题的关键在于“叠加态”。
在经典物理学中，猫的状态只有两种，幸存或死亡。
但是，在量子力学中，猫的状态是“叠加态”，既幸存又死亡，具有相同的概率。
这种“叠加态”反映了微观世界的“奇妙性”，是量子力学与经典物理学之间的巨大差异。
从薛定谔猫问题中，我们可以认识到量子力学中的“叠加态”和“测量”等重要概念。
量子力学论坛“薛定谔猫”真的存在吗
量子力学论坛“薛定谔猫”真的存在吗量子力学论坛:“薛定谔猫”真的存在吗?00近年来，国内外多个实验室宣布：制造出了“薛定谔猫态”的物质，是指制出了铍离子的相干迭加态，即同一个粒子存在相反状态迭加的奇特情况，并且可使越来越多的粒子处于这种状态。
这很容易使人产生遐想：以为将来会真的制造出“薛定谔猫”。
某些严肃的文章也认为：量子测量关于“薛定谔猫佯谬”的研究有了实验上的新进展，从而第一次给出了解决“薛定谔猫佯谬”哲学之争的科学实验的评判标准。
这些实验新进展表明，“薛定谔猫”纠缠态也是真实客观存在，……也消解了量子力学是否存在自洽普适的疑虑（见李宏芳的博士论文《“薛定谔猫佯谬”的哲学研究》摘要，导师为何祚庥院士）。
如果真的制造出“薛定谔猫”，会不会产生新的矛盾呢？投影公设还成立吗？要知道，投影公设是大量实验的总结，它在正统量子力学中的地位是不可动摇的。
更重要的是“薛定谔猫”——既死又活的猫是什么东西呢？真的有此怪物吗？令人一头雾水，值得仔细探讨。
1.“薛定谔猫”的由来量子力学的基本问题，自从它建立之初就不断引起激烈争论，量子力学是在不断争论中逐步建立起来的。
以波尔、海森伯、玻恩、约尔旦、泡里等为一方（称为哥本哈根学派），以爱因斯坦、薛定谔、德布洛依等为另一方，进行了多次论战，尤其是在著名的1927年第五届索尔维会议上，对抗最激烈，哥本哈根学派取得了决定性胜利，确立了哥本哈根学派的正统地位。
1932年，冯.诺意曼的名著《量子力学的数学基础》一书问世，该书对量子力学进行了公理化处理，构建了量子力学的公理化体系，并对量子力学的测量理论进行了深入探讨，他把测量仪器看做是一个大的量子系统，把测量作为量子系统与测量仪器的相互作用，奠定了量子力学测量理论的基础。
冯.诺意曼证明：被测量系统+仪器形成的量子系统在测量后的态为一个纠缠态。
若被测量量 A 的本征方程为A φn( g ) = an φn( g ) n =1,2,……an 是 A 的本征值，φn 是本征态。
薛定谔的猫最简单的解释
薛定谔的猫最简单的解释全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：薛定谔的猫是著名的量子力学问题中的一个思想实验，由奥地利物理学家埃尔温·薛定谔于1935年提出。
这个思想实验被用来探讨量子力学中特殊的概念——量子叠加态和量子纠缠。
薛定谔的猫被描述为处于一个既存又不存在的叠加态中的猫，这种叠加态的性质在经典力学里是无法理解的。
薛定谔的猫的思想实验是这样的：在一个封闭的箱子里有一只猫、一瓶毒气和一颗放射性原子。
这颗放射性原子具有50%的几率会衰变，当它衰变时释放出毒气导致猫死亡。
按照量子力学的描述，这颗放射性原子在未被观测之前处于叠加态，既衰变又不衰变。
根据量子力学的原理，猫也必须处于既死又活的叠加态中，直到箱子被打开并进行观测时才会确定其状态。
这个思想实验引起了人们对量子力学的深刻思考和讨论。
薛定谔的猫问题挑战了人们对于现实世界的认识和直觉，引发了许多哲学和科学家们的兴趣。
虽然这个实验只是一个抽象的概念，但它帮助人们更好地理解了量子力学中非常规的现象和规律。
有些人认为薛定谔的猫是一种荒谬的想法，认为它只是一个虚构的概念，并不能在现实中得到验证。
尽管如此，薛定谔的猫思想实验仍然在学术界中被广泛讨论和研究，因为它揭示了量子力学的一些令人费解的特性。
薛定谔的猫思想实验在量子力学领域中扮演着重要的角色，帮助人们更好地理解了量子世界的奇妙和复杂性。
它的提出激发了众多科学家和哲学家们的思考和探讨，为量子力学的发展提供了新的思路和视角。
薛定谔的猫不仅仅是一个关于猫的问题，更是一个关于量子世界本质的问题，它的存在和讨论使我们对这个神秘的领域有了更深刻的了解和认识。
【此处的文字约500字】值得注意的是，薛定谔的猫不仅仅是一个在学术界讨论的思想实验，它还被广泛运用到其他领域。
在政治和社会领域，薛定谔的猫经常被用来描绘一种处于两难境地的情况，即无论做出什么选择都会带来不同的结果。
这种情况也被称为“薛定谔的猫问题”，并被用来描述政治和社会议题中的各种复杂和矛盾现象。
薛定谔猫态与其意义_陈浩凯
２００８年３月（上）１薛定谔猫的诞生这一切都起源于薛定谔对量子力学的＂哥本哈根解释＂提出的质疑。
１９３５年，薛定谔对量子力学哥本哈根学派提出了又一次挑战。
在一篇题为《量子力学的现状》（ＤｉｅｇｅｇｅｎｗａｒｔｉｇｅＳｉｔｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｒＱｕａｎｔｅｎｍｅｃｈａｎｉｋ）的论文的第５节，薛定谔描述了那个常被视为噩梦的猫实验。
他的想法是：当不确定关系用于可触摸的东西（指宏观物体）时，＂模糊＂这种表达就错了。
他设想这样一个实验（杀猫实验）：一只猫关在一个钢盒内，盒中有下述极残忍的装置（必须保证此装置不受猫的直接干扰）：在盖革计数器中有一小块辐射物质，它非常小，或许在１小时内只有一个原子衰变，或许在相同的几率下没有一个原子衰变。
如果发生衰变，计数管便放电，并通过继电器释放一锤，击碎一个小的氢氰酸瓶。
如果人们使这整个系统自己存在１个小时，那么人们会说，如果在期间没有原子衰变，这猫就是活的，而一次的原子衰变必定会毒杀猫。
根据量子力学，放射性粒子可以处于未衰变与衰变态的叠加态，猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。
这只既死又活的猫就是所谓的＂薛定谔猫＂。
用公式可表示为：φ＝α死猫＋β活猫箱子里的猫是死的还是活的呢？从理论上讲，猫肯定是还知道自己是活还是死。
但根据量子力学观点，处在这种怪态上，原本猫的生死是打开盒子前的＂客观存在＂，可是现在却决定于打开盒子后的＂观察＂。
这个推论看上去是很不合理的，因而人们称为＂薛定谔猫佯谬＂。
按照以玻尔为代表的哥本哈根学派解释，放射性原子的衰变可用波函数来描述。
在没有打开箱子时，猫有１／２的几率活着，有１／２的几率是死的。
只有当实验者打开箱子的时候，猫的波函数由叠加态立即收缩到某一个本征态，我们才能知道猫的死活。
也就是说猫有两种不同的本征态。
２薛定谔猫态的定义薛定谔猫态（ＳｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒＣａｔ简称Ｓ－ｃａｔ态），指具有宏观可区分的两个或多个态的相干态叠加。
这里要说明两点，第一是＂可区分＂，这里的可区分是只在波函数中位相上和振幅上的可区分。
单亲教育薛定谔猫态论文
浅析单亲教育的薛定谔猫态奥地利物理学家薛定谔在1935年提出著名的“薛定谔猫”佯谬。
“薛定谔猫”佯谬假设了这样一种情况：将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。
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，猫就会死，如果镭不发生衰变，猫就存活。
根据量子力学理论，由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加，猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。
这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。
而现实中的单亲教育也存在着这样的薛定谔猫态。
当人们一提到单亲子女，脑海中便会立刻闪现出：忧郁、失群、学习成绩下降……这些名词。
这即是单亲教育结果的常态呈现，但近年来研究结果向人们展示了另一番景象：相当数量的单亲家庭的孩子比双亲家庭的孩子更为成熟、自律、富有责任心、自理能力强、懂得为别人着想……通过解析这一现象，希望能够为单亲教育寻求更好的方法。
为了切实解决好我市特殊家庭子女教育问题，市关工委在全市范围内开展了专题调研。
这是2009年对建宁小学9～10岁897名学生所做调查：一、单亲教育的常态呈现作为一线的教育工作者，我深刻地体会到在学校里，单亲家庭的孩子比那些有双亲家庭的孩子麻烦更多。
他们进步慢，缺点多，违反纪律的行为也多。
作为常态单亲教育下的孩子多呈现以下几种类型：(一)忧郁类多数单亲家庭学生和与重组家庭成员无法沟通的学生属于这一类型。
我校四年级的江玲，本是一个活泼、上进的好学生，半年前父母不断争吵，闹离婚，她非常伤心，又不知如何是好，成绩急剧下降。
由于自卑，喜欢独处，不愿意和同学交往，整天生活在一个孤独的城堡里。
(二)散漫类处于无教育和监管能力家庭的单亲家庭学生容易表现为这一类型。
行为表现为无组织、无纪律，想干什么就干什么，我行我素，自控能力差。
常迟到，旷课，爱说谎话，对老师的批评不予理睬，缺乏上进心，对集体漠不关心，学习成绩较差。
(三)多疑类为数不少的单亲家庭学生和重组家庭的学生属于这一类型。
第八章 薛定谔猫态与纠缠态
20102010-6-17
薛定谔以其 杀猫"的理想实验提出质疑: 薛定谔以其"杀猫"的理想实验提出质疑: 以其" 质疑 量子力学并不能预言猫的死和活. 量子力学并不能预言猫的死和活. 哥本哈根学派以为: 哥本哈根学派以为: 以为 把箱盖打开观看,即可知猫是死是活. 把箱盖打开观看,即可知猫是死是活. 薛定谔以为: 薛定谔以为: 以为 猫在开箱之前死活已定, 猫在开箱之前死活已定,确实与观测者打开箱盖 观看这个步骤无关.因为猫是宏观物体, 观看这个步骤无关.因为猫是宏观物体,所处之死活状态 是确定的——非死即活 非活即死, 非死即活, 是确定的——非死即活,非活即死,故不必以活态和死态 之混合作为它的总体状态. 之混合作为它的总体状态. 然而,薛定谔似乎混淆了宏观与微观的界限,他以宏 然而,薛定谔似乎混淆了宏观与微观的界限, 观物体的情况抨击描述微观体系的量子力学的非决定 论特征;诚然,他只是以猫作为譬喻罢了. 论特征;诚然,他只是以猫作为譬喻罢了.
2
2
3
20102010-6-17
13
多成份S cat态表达式 (3). 多成份S-cat态表达式
ψ
N
2
= N [∑ e
j= 1
n
i
j
α
α
k
j
]
α
=
n j,k = 1
∑
e
i j
(
k
)
j
简述S cat态的制备 3. 简述S-cat态的制备
(1).量子非破坏测量(QND)和反作用逃逸过程(BAE) (1).量子非破坏测量(QND)和反作用逃逸过程(BAE) 产 量子非破坏测量 和反作用逃逸过程 cat态 生S-cat态. (2).非线性过程产生S cat态 (2).非线性过程产生S-cat态. 非线性过程产生
薛定谔的猫是个什么概念
薛定谔的猫是个什么概念薛定谔的猫实质上是薛定谔的著名思想实验，旨在说明微观量子世界中的量子叠加态与经典宏观世界的关系问题。
这个思想实验由奥地利的物理学家艾尔温·薛定谔于1935年提出，在量子力学领域有着重要的影响。
薛定谔的猫思想实验设想一个密封的盒子，里面有一只猫、一瓶放射性物质、一个探测器和一个毒药装置。
放射性物质会随机发生衰变，探测器会探测到放射性物质是否衰变，如果探测器探测到衰变，毒药装置会释放毒药，猫就会死亡。
根据量子力学的叠加原理，放射性物质在没有被观测到前处于衰变和不衰变的叠加态中，而猫的状态又与放射性物质的状态相关，因此在放射性物质未被观测到时，猫就处于生与死的叠加状态。
这个实验的目的是用一个宏观的物体（猫）来说明量子力学中的微观粒子叠加态的概念。
根据薛定谔方程，微观粒子存在一种既不是粒子也不是波的叠加态，只有在被观测或测量时，这个叠加态才会坍缩，产生具体的结果。
在观测这个系统时，放射性物质经过衰变或未衰变的量子叠加态坍缩，并决定了猫的状态，生或死。
而在观测前，放射性物质和猫都处于生与死的叠加状态。
薛定谔的猫思想实验引起了广泛的讨论和争议。
一些学者认为这个实验不切实际，只是为了强调量子力学中的奇特性质。
但仍有一些学者认为，尽管这个实验在实际中很难实现，但它揭示了量子力学中微观与宏观之间的联系和互动的问题，对于理解量子世界的本质有着重要意义。
薛定谔的猫思想实验对量子力学哲学的理解产生了深远的影响。
首先，它提出了“观测者效应”的问题，即观测者的存在是否会导致量子态的坍缩。
其次，它引发了对“测量问题”的思考，即什么是测量，以及测量时量子系统如何选择一个确定的结果。
此外，薛定谔的猫的思想实验也涉及到了量子力学中的超位置效应和不确定性原理等基本概念。
薛定谔的猫所提出的思想实验帮助我们认识到，量子力学的基本规律对于微观世界和宏观世界都具有普遍的适用性。
它打开了我们对于现实世界的思考和理解，挑战了我们对于经典物理学的认知。
薛定谔的猫
影响及意义
量子力学作为20世纪最有突破的科学成就之一，也是最具争议的科学之一。“薛定谔的猫”很好的阐述了这 一现状。人们不能接受量子力学是因为它的不确定性。对于传统的物理学来说，只要找到了事物之间相关的，就 能在每时每刻确定，事物之间相关的物理数据，比如说，物体运行距离等于物体的速度乘以物体运行的时间，只 要知道物体的速度，你每时每刻都能计算出物体运行了多远，然而海森堡提出的量子不确定性原理使得你无法预 知一个微观粒子未来的状态。正如爱因斯坦所说的：上帝不玩骰子，但是量子力学让我们不得不相信，上帝似乎 是玩骰子的。
为了更直观的理解，将实验过程视作事件，当所选参考系不同时，其不能等同于一个事件。当选取以猫为参 考系时，命名为A事件，A事件结束状态即猫参考系的状态；当选取以外界观测者时，命名为B事件，未观测时，B 事件尚未结束，其处于叠加态。观测后，B事件结束，叠加态坍缩，呈现其最终状态。
薛定谔方程
埃尔温·薛定谔在20世纪20年代中期创立了被称为量子力学分支中的一个方程。后来被称之为薛定谔现六光 子薛定谔猫态
寻找薛定谔猫
哥本哈根诠释 格利宾
量子相干性 相对解释
哥本哈根诠释在很长的一段时间成了正统的、标准的诠释。那只不死不活的猫却总是像恶梦一样让物理学家 们不得安宁。格利宾在《寻找薛定谔的猫》中想告诉我们，哥本哈根诠释在哪儿失败？以及用什么诠释可以替代 它？
1957年，休·埃弗莱特提出的“多世界诠释”似乎为人们带来了福音，由于它太离奇开始没有人认真对待。 格利宾认为，多世界诠释有许多优点，由此它可以代替哥本哈根诠释。我们下面简单介绍一下休·埃弗莱特的多 世界诠释。
薛定谔定律
薛定谔定律
薛定谔定律，又叫薛定谔的猫，是由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的有关猫生死叠加的著名思想实验，实验是这样的，在一个盒子里有一只猫，以及少量放射性物质，之后有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫，同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。
薛定谔的猫”这个实验的目的，是要反驳哥本哈根学派，关于量子系统的叠加态会因由和外部世界的相互作用，或被外部世界测量时而变成一种固定态的理论，参照实验来说，即猫是在被外部世界所观察之后，它的生死才处于一种固定态。
在实验中，无论以多大概率生存或死亡，对观测者来说，在未观测之前都存在不确定性，即重叠状态。
但是，将参考系建立在实验对象猫身上，其结果已经确定，客观存在，外界观测者是否观测并不能决定真正的结果。
分析结果表明，猫与外界观测者构成两个相对参考系统，实验开启后，以猫为参考系统时，结果确定状态是客观真实的，而以外界观测者为参考系统时，猫存在叠加状态，这种叠加态不是客观结果，而是从未被观测的状态现象。
薛定谔猫态制备原理
薛定谔猫态制备原理薛定谔猫，那可算是物理界的一个大明星了。
这只猫啊，处在一种又死又活的奇妙状态里，就像变魔术一样。
那这种神奇的薛定谔猫态是怎么制备的呢？这可就有得聊了。
咱们得先知道一点量子的小知识。
量子世界里啊，东西都小得不得了，像原子啊、电子啊这些小家伙，它们可不像咱们平常看到的大物件那么老实。
在量子的世界里，一个粒子可以同时处在好几个状态。
这就好比一个人啊，能同时出现在好几个地方似的，是不是很不可思议？比如说一个量子粒子，它可能既在这里又在那里，这就是所谓的叠加态。
那要制备薛定谔猫态呢，就和这个叠加态有很大的关系。
科学家们会找一些特殊的系统，这些系统得有能表现出量子特性的东西。
比如说原子或者离子之类的。
就像厨师做菜得找对食材一样，要制备薛定谔猫态也得找对这种特殊的“量子食材”。
有一种办法啊，是利用一些特殊的相互作用。
就像人与人之间会互相影响一样，量子粒子之间也会有相互作用。
科学家会让这些量子粒子处在一种很微妙的环境里，这个环境会让粒子的状态变得很特别。
比如说，给原子施加一些特殊的电磁场。
这电磁场就像一个神奇的魔法棒，它能让原子的状态发生变化。
原子可能本来有一个确定的状态，在电磁场的作用下，就变成了那种既在这个状态又在那个状态的叠加态了。
还有啊，超导约瑟夫森结这种东西也能用来制备薛定谔猫态呢。
超导约瑟夫森结就像是一个很特别的小通道，电子在这个通道里走的时候，就会表现出很奇怪的量子行为。
就好像电子在这个通道里突然变得调皮起来，它们不再是规规矩矩地走一条路，而是同时走好多条路。
通过对这个超导约瑟夫森结的一些巧妙操作，就可以让这个系统呈现出薛定谔猫态。
咱再说说离子阱技术吧。
这就好比是给离子做了一个小笼子，把离子关在里面。
然后通过激光之类的东西去照射这个离子。
这激光就像一个调皮的小精灵，在离子身上捣鼓来捣鼓去。
离子在激光的作用下，它的状态就开始变得模糊起来，慢慢地就有可能进入薛定谔猫态。
从这些制备方法来看，薛定谔猫态的制备就像是一场精心策划的魔术表演。
薛定谔的猫的公式
薛定谔的猫的公式
薛定谔的猫是一个著名的量子力学思想实验。
这个实验中，一只猫被放置在一个密闭的盒子里，盒子里还有一个放射性物质和一个探测器。
如果探测器探测到放射性物质衰变，则释放出一种毒气杀死猫，如果没有探测到，则猫仍然存活。
在量子力学中，这个实验被用来说明量子叠加原理和测量问题。
薛定谔的猫的公式是一个数学公式，用来描述在这个实验中猫的状态。
这个公式写成：
|psi> = (1/sqrt(2))(|live> + |dead>)
其中，|psi> 是猫的状态，|live> 和|dead> 分别表示猫存活和死亡的状态。
这个公式中的系数1/sqrt(2) 是归一化系数，保证概率和为1。
这个公式表明，在这个实验中，猫的状态是一个叠加态，既有存活的可能性，也有死亡的可能性，直到被观测测量后才会坍缩为一种确定的状态。
薛定谔的猫实验和公式的提出，引发了量子力学领域内的重要讨论和研究，也为我们理解量子世界带来了新的思考和认识。
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薛定谔猫态姓名：闫建波班级：物理系物理学一班学校：集宁师范学院目录摘要................................................................一、薛定谔猫的诞生........................................二、薛定谔猫态的疑惑...................................... 三丶薛定谔猫态的实验研究..................................四丶薛定谔猫态的性质................................五丶薛定谔猫态的实现................................六丶薛定谔猫态的意义和贡献............................... 七丶参考文献..............................摘要：综述了薛定谔猫的诞生，引入薛定谔猫态，并解释了其定义和性质，以及其意义和贡献。
薛定谔猫态是指具有宏观可区分的两个或多个态的相干态叠加。
它不仅具有理论研究的意义，也有实际应用的前景。
关键词：薛定谔猫态；性质；意义一、薛定谔猫的诞生什么是薛定谔猫？这要从头说起。
薛定谔(1887—1961）是奥地利著名物理学家、量子力学的创始人之一，曾获1933年诺贝尔物理学奖，薛定谔猫是他在1935年提出的关于量子力学的一个佯谬。
这些年来许多物理学家绞尽脑汁，试图解开这个佯谬。
直到最近经过一系列精巧的实验，这个问题才逐渐有了眉目。
2000年7月，《自然》报道了最新的实验结果。
量子力学是描述原子、电子等微观粒子的理论，它所揭示的微观规律与日常生活中看到的宏观规律很不一样。
处于所谓“叠加态”的微观粒子之状态是不确定的，例如：电子可以几乎同时位于几个不同的地点，直到被观测时，才在某处出现。
这种事如果发生在宏观世界的日常生活中，就好比：我在家中何处是不确定的，你看我一眼，我就突然现身于某处——客厅、餐厅、厨房、书房或卧室都有可能，而在你看我之前，我像云雾般隐身在家中，穿墙透壁到处游荡。
这种“魔术”别说常人认为荒谬，物理学家如薛定谔也想不通。
于是薛定谔就在1935年编出了这个佯谬，以引起注意。
薛定谔想要借此阐述的物理问题是：宏观世界是否也遵从适用于微观尺度的量子叠加原理。
“薛定谔的猫”佯谬巧妙地把微观放射源和宏观的猫联系起来，旨在否定宏观世界存在量子叠加态。
是薛定谔试图证明量子力学在宏观条件下的不完备性而提出的一个思想实验。
把一只猫放进一个不透明的盒子里，然后把这个盒子连接到一个包含一个放射性原子核和一个装有有毒气体的容器的实验装置。
设想这个放射性原子核在一个小时内有50%的可能性发生衰变。
如果发生衰变，它将会发射出一个粒子，而发射出的这个粒子将会触发这个实验装置，打开装有毒气的容器，从而杀死这只猫。
根据量子力学，未进行观察时，这个原子核处于已衰变和未衰变的叠加态，但是，如果在一个小时后把盒子打开，实验者只能看到“衰变的原子核和死猫”或者“未衰变的原子核和活猫”两种情况。
薛定谔在1935年发表了一篇论文，题为《量子力学的现状》，在论文的第5节，薛定谔描述了那个常被视为恶梦的猫实验：哥本哈根学派说，没有测量之前，一个粒子的状态模糊不清，处于各种可能性的混合叠加。
比如一个放射性原子，它何时衰变是完全概率性的。
只要没有观察，它便处于衰变/不衰变的叠加状态中，只有确实地测量了，它才会随机地选择一种状态而出现。
那么让我们把这个原子放在一个不透明的箱子中让它保持这种叠加状态。
薛定谔想象了一种结构巧妙的精密装置，每当原子衰变而放出一个中子，它就激发一连串连锁反应，最终结果是打破箱子里的一个毒气瓶，而同时在箱子里的还有一只可怜的猫。
事情很明显：如果原子衰变了，那么毒气瓶就被打破，猫就被毒死。
要是原子没有衰变，那么猫就好好地活着。
这个理想实验的巧妙之处，在于通过“检测器－原子－毒药瓶”这条因果链，似乎将铀原子的“衰变－未衰变叠加态”与猫的“死－活叠加态”联系在一起，使量子力学的微观不确定性变为宏观不确定性；微观的混沌变为宏观的荒谬——猫要么死了，要么活着，两者必居其一，不可能同时既死又活！难怪英国著名科学家霍金听到薛定谔猫佯谬时说：“我去拿枪来把猫打死！二、薛定谔猫态的疑惑如果我们不揭开密室的盖子，根据我们在日常生活中的经验，可以认定，此猫或者死，或者活，这是它的两种本征态。
但是，根据量子力学，我们用薛定谔方程来描述薛定谔猫，则只能说，它处于一种活与不活的叠加态，我们只有在揭开盖子的一瞬间，才能确切地知道此猫是死是活，此时，猫的波函数由叠加态立即收缩到某一个本征态。
这与我们的日常经验严重相违，揭开盖子前，要么死，要么活，怎么可能不死不活，又死又活？薛定谔挖苦说：按照量子力学的解释，箱中之猫处于“死－活叠加态”——既死了又活着！要等到打开箱子看猫一眼才决定其生死。
只有当你打开盒子的时候，叠加态突然结束，我们知道了猫的确定态：死，或者活。
哥本哈根的几率诠释的一个优点就是：一次观测只会出现一个结果。
这虽然与我们的日常经验相符合，但是有一个大的问题：它要求波函数突然坍缩,但物理学中没有一个公式能够描述这种坍缩。
尽管如此，长期以来物理学家们出于实用主义的考虑，还是接受了哥本哈根的诠释。
付出的代价是：违反了薛定谔方程。
三丶薛定谔猫态的实验研究物理学是实验科学，一切要由实验来判定。
较早的一批关于“薛定谔猫”的实验是将处于叠加态的单个原子或分子从周围环境中孤立起来，然后以可控制的方法使之相互作用，以观察其变化。
结果发现，关键在于环境的相互作用，它导致原先的量子叠加态转变为经典的确定态。
但是将这些实验对象当作薛定谔猫是一种极度的简化，单个原子或分子与薛定谔猫相去何止十万八千里。
1996年5月，美国科罗拉多州博尔德的国家标准与技术研究所（NIST）的Monroe等人用单个铍离子作成了“薛定谔的猫”并拍下了快照，发现铍离子在第一个空间位置上处于自旋为正的状态，而同时又在第二个空间位置上处于自旋为负的状态，而这两个状态相距80纳米之遥（1纳米为1米的十亿分之一）,这在原子尺度上是一个巨大的距离。
想像这个铍离子是个通灵大师，他在纽约与喜马拉雅同时现身，一个他正从摩天楼顶往下跳伞；而另一个他则正爬上雪山之巅！量子的这种“化身博士”特点，物理学上称“量子相干性”。
在早期的杨氏双缝实验中，单个光粒子即以优美的波粒二象性，轻巧地同时穿过两条狭缝，在观察屏上制造出一幅美丽的明暗相干条纹。
2000年7月，《自然》报道了最新的实验结果。
这次《自然》报道的实验与上述那些实验不同。
纽约州立大学石溪分校弗里德曼（J. R. Friedman）等人拿来做实验的“薛定谔猫”不是单个粒子，而是在接近绝对零度的超导体环形电路中由几十亿对电子构成的超导流。
实验证明，这种由大量粒子构成的宏观量子系统也可以处于叠加态——相当于薛定谔猫的“死－活叠加态”。
几十亿对电子构成的超导流当然还不能与几亿亿亿个原子构成的猫相比，但较之单个原子分子毕竟前进了一大步。
所以有人惊呼：“薛定谔猫变胖了！”下一步是否拿一只真的猫来做实验呢？不可能！首先是无法将之与周围环境隔离——置于真空中的猫马上会死掉。
其次，与接近绝对零度的超导流不同，常温下的猫根本不是宏观量子系统，何来叠加态？而且也没有必要做这样的实验，物理学家根据现有的实验结果，对薛定谔猫为什么不可能有“死－活叠加态”已能作出符合量子力学的解释。
2005年12月，美国国家标准和技术研究所的莱布弗里特等人在《自然》杂志上称，他们已实现拥有粒子较多而且持续时间最长的“薛定谔猫”态。
实验中，研究人员将铍离子每隔若干微米“固定”在电磁场阱中，然后用激光使铍离子冷却到接近绝对零度，并分三步操纵这些离子的运动。
为了让尽可能多的粒子在尽可能长的时间里实现“薛定谔猫”态，研究人员一方面提高激光的冷却效率，另一方面使电磁场阱尽可能多地吸收离子振动发出的热量。
最终，他们使6个铍离子在50微秒内同时顺时针自旋和逆时针自旋，实现了两种相反量子态的等量叠加纠缠，也就是“薛定谔猫”态。
奥地利因斯布鲁克大学的研究人员也在同期《自然》杂志上报告说，他们在8个离子的系统中实现了“薛定谔猫”态，但维持时间稍短。
科学家称，“薛定谔猫”态不仅具有理论研究意义，也有实际应用的潜力。
比如，多粒子的“薛定谔猫”态系统可以作为未来高容错量子计算机的核心部件，也可以用来制造极其灵敏的传感器以及原子钟、干涉仪等精密测量设备。
四丶薛定谔猫态的性质薛定谔猫态是一种具有非经典性质的态。
它常具有的非经典性质有：压缩性，亚泊松光子数统计，光子数振荡。
但不是每一个薛定谔猫态都同时具有这几种性质。
例如：单模S-cat态具有亚泊松光子统计及光子反聚束效应。
双模S-cat态在正交分量上都具有压缩性，叠加性，存在“和压缩”。
奇相干态具有亚泊松统计，没有压缩。
偶相干态具有压缩，而不具有亚泊松统计，但它们都表现了光子数的振荡行为。
五，薛定谔猫的实现“薛定谔猫”佯谬巧妙地把微观放射源和宏观的猫联系起来,旨在否定宏观世界存在量子叠加态。
然而随着量子力学的发展,科学家已先后通过各种方案获得了宏观量子叠加态。
美国科学家宣布,他们成功让6个铍离子系统实现了自旋方向完全相反的宏观量子叠加态,也就是量子力学理论中的"薛定谔猫"态,他们使6个铍离子在50微秒内同时顺时针自旋和逆时针自旋,实现了两种相反量子态的等量叠加纠缠,也就是"薛定谔猫"态。
中国科技大学微尺度物质科学国家实验室通过对多光子操纵技术的进一步发展,实现了由6个光子极化状态相干叠加形成的薛定谔猫态,并在同一装置上实现了可以直接用于量子计算的六光子簇态。
我们从理论上可以可以知道:薛定谔猫态可以通过以下几类得到：1)量子非破坏测量(QND)和反作用逃逸过程(BAE)产生S-cat态。
2)非线性过程产生S-cat态。
3)光场-原子相互作用产生S-cat态。
4)量子开关制备S-cat态。
5)利用几何位相制备S-cat态。
六，薛定谔猫态的意义和贡献我们知道在研究微观粒子时通常用量子力学的思想,而态叠加原理是量子力学区别于经典力学的重要原理,对于宏观态的猫是否适合于态叠加原理,正是宏观与微观的划分, 是使用经典力学还是量子力学的划分,因此我们说,薛定谔猫态站在经典和量子的分界线上。
另外,薛定谔猫态的制备还能对量子力学的预言进行解释,进而证明经典理论无法解释量子效应。
"薛定谔猫"态不仅具有理论研究意义,也有实际应用前景。
例如,在量子信息处理方面,利用薛定谔猫这样宏观量子态的独有性质--既具有量子相干的基本特性,又具有宏观物体的"经典"特征,信息也就不易被外界的观察和测量所破坏。