物理学家在比以往任何时候都热的温度下复制了著名的薛定谔猫实验。这一突破是朝着可以在常温下工作的量子计算机迈出的一小步，但意义重大。

一张经过数字增强的猫照片。 （图片来源：Alamy）

物理学家在异常炎热的温度下创造了薛定谔猫态，这可能是朝着实用量子计算机发展迈出的重要一步。

薛定谔的猫态同时存在于两个不同的量子态中，它们的名字来源于埃尔温·薛定谔 （Erwin Schrödinger） 著名的思想实验，即一只同时活着和死着的猫。

然而，为了实现这些状态，量子物体通常必须冷却到它们的基态，而基态仅比绝对零度高出几分之一（零下 459.67 华氏度或零下 273.15 摄氏度）。

但现在，一组科学家已经证明，在比以前明显升高的温度下可以实现量子叠加状态。研究人员于 4 月 4 日在《科学进展》（Science Advances） 杂志上发表了他们的发现。

“薛定谔在他的思想实验中还假设了一只活着的——即'热的'——猫，”该研究的合著者、奥地利因斯布鲁克大学的物理学家格哈德·基尔赫迈尔（Gerhard Kirchmair）在一份声明中说。“我们想知道，如果我们不从'冷'基态开始，是否也能产生这些量子效应。”

在薛定谔的思想实验中，量子世界的奇怪规则是通过想象一只猫被放置在一个不透明的盒子里来设想的，盒子里有一个毒瓶，其释放机制由放射性衰变（一种完全随机的量子过程）控制。薛定谔说，在打开盒子并观察猫之前，量子力学的规则意味着不幸的猫科动物应该以状态叠加的形式存在，同时死去和活着。

由于大多数量子效应通常会在更大的尺度上退聚和消失，因此薛定谔的类比旨在证明我们的世界与非常小的世界之间的根本差异。

通常，这种量子态只能在极低的温度下实现。这意味着量子计算机中发现的量子比特（量子比特）必须保存在极冷的低温恒温器中，以便它们不会退化和丢失信息。

然而，量子领域和我们的量子领域之间并不存在硬性限制，物理学家过去曾成功地哄骗更大的物体表现出奇怪的量子行为。

考虑到这一点，这项新研究背后的物理学家将量子比特放置在微波谐振器内。经过一些仔细的调整后，他们将量子比特在 1.8 开尔文（零下 456.43 华氏度或零下 271.35 摄氏度）的温度下推入叠加状态。这仍然是一个非常寒冷的温度，但它比腔内的环境温度高 60 倍。

“当我们第一次告诉他们我们的结果时，我们的许多同事都感到惊讶，因为我们通常认为温度是破坏量子效应的东西，”该研究的合著者、巴塞罗那光子科学研究所的博士生托马斯·阿格雷纽斯在声明中说。“我们的测量证实，即使在高温下，量子干涉也会持续存在。”

虽然可能太渐进，无法立即产生实际影响，但科学家们的发现有朝一日可能会将量子计算从将计算机存储在极冷环境中的必要性中解放出来——特别是如果研究人员能够继续提高可实现叠加的温度。

“我们的工作表明，即使在不太理想、较温暖的环境中，也可以观察和使用量子现象，”Kirchmair 说。“如果我们可以在系统中创建必要的交互，那么温度最终就无关紧要了。”