量子力學是描述原子和電子等粒子所處微觀世界的理論,它所揭示的微觀物理與日常生活中看到的宏觀物理很不一樣。處于所謂“疊加态”的微觀粒子之狀态是不确定的,比如:電子可以幾乎同時位于幾個不同的地點,直到被觀察測量(觀測)時,才在某處出現。薛定谔就在1935年編出“薛定谔之貓”佯謬:如果宏觀世間遵循量子力學,那麼薛定谔之貓将同時既死又活,而不是非死即活!“薛定谔之貓”是薛定谔試圖說明量子力學在宏觀條件下的不完備性而提出的一個思想實驗。
薛定谔之貓
自然科學中的一大謎團是為什麼我們無法觀察到宏觀的量子效應如量子疊加态。現在,一位以色列科學家将該問題與計算複雜性問題P/NP聯系起來(P指多項式時間,NP指非确定性多項式時間)。描述任何量子對象的方程式是薛定谔方程,物理學家相信它可以描述宇宙中的一切,包括宏觀對象甚至宇宙本身。
以色列本古裡安大學的阿卡迪·玻洛丁夫認為,用薛定谔方程描述宏觀系統的一個隐含假設是方程能在合理的時間内計算出結果。這個隐含假設對于簡單系統無疑是正确的,但計算複雜系統的量子本性是非常困難或者不可能的。玻洛丁提出一個假設:描述宏觀系統的薛定谔方程沒有辦法在合理的時間内解出。他認為這是一個NP-hard問題。
所有的NP-hard問題在數學上是等價的,如果P不等于NP(實際上大部分計算機科學家都認為P≠NP),那麼這就意味着宏觀量子效應與客體不可能存在,從而解釋了為什麼我們在宏觀世界中無法觀察到量子疊加态。
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