量子跳跃，长时间假设是瞬间的，花时间（2019）

散发和同事希望在其最低能量（地面）状态和能量激发的状态之间观看单个人造原子跳跃。但是，他们无法直接监测转换，因为在量子系统上进行测量会破坏波浪功能的相干性 - 其平稳的波动行为 - 在哪个量子行为取决于哪个。要观看量子跳跃，研究人员必须保留这种连贯性。否则它们会“折叠”波浪功能，这将在一个状态或另一个状态下放置人造原子。这是Schrödinger的猫着名的问题，据称，据称在Live和Dead状态的相干量子“叠加”中，但观察时只会成为一个或另一个。

为了解决这个问题，德国和同事们雇用了一个聪明的技巧，涉及第二兴奋的州。通过吸收不同能量的光子，系统可以从地状态到达该第二状态。研究人员以一种方式探讨了系统，这些方式只讲述系统是否处于第二个“明亮”状态，所以所谓的，因为它是可以看到的。同时，研究人员实际上正在寻找量子跳跃的状态是“黑暗”状态 - 因为它仍然隐藏着直接观点。

研究人员将超导电路放置在光学腔中（一个腔室的腔室，其中右波长的光子可以反弹），使得系统处于亮状态，光散射在腔变化中的方式。每次通过发射光子发射亮的状态衰减，检测器会向盖格计数器的“点击”发出信号。

这里的钥匙表示，Oliver，是测量提供有关系统状态的信息而不直接询问该状态。实际上，它询问系统是否在，或不集体，地面和黑暗状态。这种模糊性对于在这两个州之间的跳跃期间保持量子相干性是至关重要的。在这方面，奥尔斯队使用的方案所使用的方案与用于在量子计算机中用于纠错的人密切相关。在那里，也有必要获取有关量子位的信息而不破坏量子计算依赖的相干性。同样，这是通过不直接在问题中直接看的，但探测耦合到其的辅助状态。

该策略表明，量子测量不是关于探针引起的物理扰动，而是关于你所知道的（以及你留下未知的问题）。 “没有活动可以带来尽可能多的信息，”德国说。他将其与Sherlock Holmes的故事进行了比较，侦探患有来自“好奇事件”的重要线索，狗在夜晚没有做任何事情。从不同（但经常混淆）的狗相关的福尔摩斯故事中借钱，德罗特称之为“Baskerville的猎犬遇见Schrödinger的猫”。

耶鲁球队看到了一系列从探测器的点击次数，每个人都表示亮起的衰减，通常每小时到达。此单击流大约每隔几百十一微秒中断，显然是随机的，由一个没有点击的内部。然后在通常为100微秒左右后，点击恢复。在这种情况下，系统可能会经历到黑暗状态的过渡，因为这是唯一可以防止在地面和亮态之间翻转的东西。

因此，在这些交换机中，“点击”到“点击”状态是单独的量子跳跃 - 就像在截图原子等的早期实验中看到的那些。但是，在这种情况下，德国和同事可以看到新的东西。

在每次跳到黑暗状态之前，通常会有一个短暂的咒语，咔哒声似乎暂停：暂停，它充当即将跳跃的预兆。 “只要禁止点击期的长度显着超过两次点击之间的典型时间，你就会有一个非常好的警告，即跳跃即将发生，”德沃雷特说。

警告允许研究人员更详细地研究跳跃。当他们看到这个简短的暂停时，它们关闭了驱动过渡的光子的输入。令人惊讶的是，即使没有光子驾驶它，它仍然发生在黑暗状态的过渡 - 就好像在短暂暂停设置中，命运已经修复。因此，虽然跳跃本身随机时间，但也有一些方法在其方法中。

随着光子关闭，研究人员用细粒度的时间分辨率放大了跳跃，以看到它展开。它是否会瞬间发生 - 突然的量子跳跃和heisenberg？或者它是否顺利发生，因为Schrödinger坚持必须？如果是这样，怎么样？

团队发现跳跃实际上是渐进的。那是因为，即使直接观察只能在一个状态下揭示系统，在量子中，在量子跳跃期间，系统处于这两个末端的叠加或混合物。随着跳跃的进展，直接测量将越来越可能产生最终的而不是初始状态。这有点像我们的决定可能随着时间的推移而发展。您只能留在派对上或离开它 - 这是一个二元选择 - 但随着晚上的磨损，你累了，这个问题“你住或离开吗？”变得越来越可能得到答案“我要离开。”

耶鲁球队开发的技术揭示了在量子跳跃期间系统的变化心态。使用一种称为断层摄影重建的方法，研究人员可以弄清楚叠加中的黑暗和地位的相对重量。他们看到这些重量在几微秒的时间内逐渐变化。这很快，但它肯定不是瞬间。

更重要的是，这种电子系统如此之快，即研究人员可以在发生两个状态之间“捕获”开关，然后通过将光子脉冲发送到空腔中来逆转它以将系统提升回暗状态。他们可以说服系统改变主意并毕竟留在派对上。

实验表明，如果我们看起来非常紧密，“奥利弗”但是一致的过程“，普通跳跃”确实不是瞬间的

“跳跃”的渐变性是由一种形式的量子理论所预测的，称为量子轨迹理论，可以描述这样的个别事件。 “德国奥森大学的量子信息专家David Divincenzo是一个完全与所看到的理论匹配的理论与”德国的专家“，”但这是一个微妙的理论，我们远远不完全围绕着我们的头。“

在发生之前预测量子跳跃的可能性，德国说，使它们有点像火山爆发。每次爆发都会发生不可预测的，但是可以通过观察在它们之前的非典型安静的时期来预测一些大的。 “据我们所知，这种前身信号尚未提出或测量以前，”他说。

Devoret表示，发现量子跳跃前体的能力可能在量子传感技术中找到应用。例如，“在原子时钟测量中，人们认为将时钟同步到原子的过渡频率，它用作参考，”他说。但是，如果转换即将发生，则可以在开始时检测到右侧，而不是要等待完成，但同步可以更快，因此长期更精确。

Divincenzo认为这项工作也可能在Quantum Computing的纠错中找到应用程序，尽管他认为这是“远远达到线”。然而，为了实现处理此类错误所需的控制水平，将需要这种令人遗症的测量数据 - 而不是像粒子物理学中的数据密集型情况一样。

但结果的实际价值不是在任何实际福利中;这是我们了解量子世界的工作的问题。是的，它被随机射击 - 但是没有，它没有通过瞬时抽搐打折。 Schrödinger，足够恰当，同时都是对的。