為了說(shuō)明將我們的宏觀世界間思想實(shí)驗(yàn)移動(dòng)到微觀量子世界可能產(chǎn)生的荒謬的結(jié)果，薛定諤描述了一個(gè)關(guān)于貓的思想實(shí)驗(yàn)：薛定諤的貓被放在一個(gè)與周?chē)h(huán)境完全隔離的箱子內(nèi)。這個(gè)箱子內(nèi)有一瓶致命的氰化物，還有一些處于發(fā)射狀態(tài)的放射性原子衰變。放射性衰變遵循量子力學(xué)定律，因而它處于發(fā)射和未發(fā)射的疊加狀態(tài)。因此，貓?zhí)幱诨钪退懒说寞B加狀態(tài)?，F(xiàn)在，如果你窺視箱子內(nèi)部，你等于殺死了貓，因?yàn)榱孔盈B加態(tài)對(duì)環(huán)境作用非常敏感，觀察貓的瞬間，貓的“世界線(xiàn)”會(huì)“塌縮”到出現(xiàn)死或者活兩種結(jié)果中的一種。在薛定諤看來(lái)，這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致了一個(gè)荒謬的結(jié)論。它在說(shuō)明他應(yīng)該向出現(xiàn)的量子道歉。

    2012年的兩位物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者能夠映射到當(dāng)外界環(huán)境參與時(shí)量子貓的狀態(tài)。他們?cè)O(shè)計(jì)了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)說(shuō)明觀測(cè)這一行為實(shí)際上如何導(dǎo)致量子狀態(tài)的崩潰并失去其疊加特性的。阿羅什和 維因蘭德并沒(méi)有用貓，而是將勢(shì)阱中的離子放入薛定諤假設(shè)的疊加態(tài)中。這些量子物體盡管宏觀上沒(méi)有貓那樣的形狀，但相對(duì)于量子尺度仍然足夠大。

    在阿羅什的空腔中，不同相位的微波光子被同時(shí)放置在像貓一樣的疊加態(tài)中，像同時(shí)有很多順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的秒表。空腔用Rydberg原子探測(cè)。結(jié)果出現(xiàn)了另一個(gè)難以理解的稱(chēng)為糾纏態(tài)的量子效應(yīng)。糾纏也被薛定諤描述過(guò)，可以發(fā)生在兩個(gè)或多個(gè)量子之間，他們彼此沒(méi)有直接接觸，卻可以讀取或影響對(duì)方的屬性。微波場(chǎng)中量子的糾纏態(tài)和Rydberg原子的運(yùn)動(dòng)讓阿羅什映射生活和死亡的貓一樣的狀態(tài)，進(jìn)而一步一步，經(jīng)歷了從量子疊加態(tài)到被完全定義的經(jīng)典物理態(tài)的過(guò)渡。

 

    很多科學(xué)家預(yù)想的可能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)用是量子計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)今的計(jì)算機(jī)，最小的攜帶信息單位是一個(gè)位，置1或清0。而量子計(jì)算機(jī)里，最小單位是一個(gè)量子位。維因蘭德的團(tuán)隊(duì)是世界首次演示一個(gè)量子代替兩個(gè)量子位。如果幾個(gè)量子位的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲瓿桑嗔孔游坏慕M合也能夠成功。然而有許多問(wèn)題，比如相對(duì)立的兩個(gè)問(wèn)題：量子需要絕對(duì)隔離外界環(huán)境，以保持量子特性；而它們又需要和外界交換它們的運(yùn)算結(jié)果。本世紀(jì)量子計(jì)算機(jī)有可能完成。如果這樣，如同上個(gè)世紀(jì)計(jì)算機(jī)信息時(shí)代，量子計(jì)算機(jī)將帶來(lái)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域一場(chǎng)全新的革命。