環(huán)球化學(xué)
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精典化學(xué)世界和量子化學(xué)世界的邊界在那里？研究人員找到了一種新的方法來回答那些問題。
研究人員進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，光的行為打破了精典數(shù)學(xué)原理，即光可以在不同時(shí)刻分別具備電場和磁場。也就是說，光詮釋出量子熱學(xué)特點(diǎn)。（攝于玻爾研究所量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)室）
簡單的證據(jù)反映出復(fù)雜的自然本性。玻爾研究所（NielsBohr）的研究人員通過一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)證明了自然是反常識的——這個(gè)世界與大部份人相信的絕然不同。該實(shí)驗(yàn)表明，光的行為并不遵守精典數(shù)學(xué)原理，而是具有量子熱學(xué)特點(diǎn)。這一新技巧可用于研究其它系統(tǒng)的行為是否具有量子熱學(xué)特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表發(fā)在權(quán)威科學(xué)刊物《物理評論快報(bào)》（）上。
化學(xué)學(xué)可分為兩類：精典數(shù)學(xué)學(xué)和量子化學(xué)學(xué)。在精典數(shù)學(xué)中，物體，如一輛車或一個(gè)球，同時(shí)具備位置和速率，這是我們看待日常生活世界的精典視角。但在量子化學(xué)的世界中，對一個(gè)物體同樣可以用位置和速率來進(jìn)行描述，但兩者不能同時(shí)確定。在原子尺度上，量子熱學(xué)判定自然的行為與你想像的完全不同。不僅僅是我們沒法同時(shí)曉得一個(gè)物體的位置和速率量子物理學(xué)家證實(shí)了世界是由能量構(gòu)成的，而是兩者根本就不能同時(shí)存在。但我們是怎樣曉得兩者不能共存的呢？這兩個(gè)世界的邊界又在那里？因此，研究人員找到了一種新的方法來回答那些問題。
量子熱學(xué)中的光
“我們的目標(biāo)是以一種全新的方式來利用量子熱學(xué)。因而，對我們來說，了解一個(gè)精典化學(xué)難以解釋的‘系統(tǒng)’是極其重要的。因此，我們先對光進(jìn)行了檢驗(yàn)。”哥本哈根學(xué)院玻爾研究所量子光學(xué)研究組博士生亞述?科（EranKot）解釋道。
在一系列實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究人員檢驗(yàn)了光的狀態(tài)。在精典化學(xué)中，光同時(shí)具有電場和磁場。而亞述?科稱，“我們的研究表明，光可以在不同時(shí)刻分別具備一個(gè)電場和一個(gè)磁場。這一簡單的證據(jù)說明我們的實(shí)驗(yàn)打破了精典數(shù)學(xué)原理。也就是說，我們證明了光具有量子特點(diǎn)，但是我們能夠?qū)⑦@一推論擴(kuò)充至其他系統(tǒng)。”
精典與非精典熱學(xué)
研究的目的是從根本上理解世界，但在更寬廣的背景下運(yùn)用量子力學(xué)也遭到了實(shí)際的挑戰(zhàn)。由于光的行為凸顯出量子特點(diǎn)并不令人非常氣憤，但重要的是，該研究方式也可以用于其它系統(tǒng)的研究。
“我們正在努力開發(fā)未來的量子計(jì)算機(jī)，為此，我們須要了解物體的行為表現(xiàn)出量子熱學(xué)特點(diǎn)和精典熱學(xué)特點(diǎn)的邊界。”量子化學(xué)學(xué)家安德斯?S?索倫森（S.S?）解釋道，量子計(jì)算機(jī)必然由凸顯出非精典特點(diǎn)的系統(tǒng)組成。
