观测对象均独立于测量系统，测量是对测量对象物理性质的如实描述，测量结果（忽略测量精度）与观察者和观察方式无关。无论何人、何时、何地，只要进行正确的观察，总能够获得一致的观察结果。如果在某种条件下量子力学测量结果与经典理论预测相同，则可以认为此时不存在量子经典边界；反之，如果结果不同，则可以认为存在量子经典边界。

    若将经典理论视为某种定域隐变量理论，那么讨论量子-经典边界问题将变得相对简单——量子-经典边界是否存在的问题转化为了量子理论和某种定域隐变量理论在哪些情况下预测相同或相异的问题。当被观测对象是测量系统的某个本征态或简并本征叠加态时（干涉条纹是非正交简并本征叠加态的产物，粒子则是正交简并本征叠加态的产物），量子力学测量结果和定域隐变量理论（经典波或粒子模型）预测的结果相同，此时可认为不存在量子-经典边界。另外，纯态量子系统（处于非简并本征叠加态）与混态量子系统统计指标相同，而对于混态量子系统可以像经典粒子系统那样采用统计力学来描述，比如描述费米子统计规律的费米狄拉克分布和描述玻色子统计规律的玻色爱因斯坦分布，都会随着温度提高或粒子数密度降低而自然地过渡到描述经典粒子的玻尔兹曼分布。当纯态量子系统与混态量子系统统计指标相同时，同样可以认为不存在量子-经典边界。

    关于量子边界的研究仍在继续，科学家们试图更深入地理解量子世界和经典世界的本质区别以及它们之间的过渡机制。例如，一些研究关注动态局域化现象，这是一种不太为人所知的量子行为，在这种现象中，尽管量子物体有稳定的能量供应，但它仍然保持着相同的温度，这违背了冷物体总会从热物体那里偷取热量的经典假设。美国马里兰大学联合量子研究所的研究团队通过研究分析数学模型，发现即使量子物体之间发生强烈的相互作用，动态局域化现象也有可能发生，当一种发生强烈相互作用的气体开始接近零点温度时，可能会出现“多体动态局域化”。

    在实验方面，研究人员不断尝试用质量越来越大的物体进行干涉实验。他们合成了由将近 2000个原子组成的大分子，并将其置于量子叠加态进行干涉实验。为了让分子保持波的状态，研究小组清理出狭窄通道，将管道放置在真空中，用弹簧和制动系统防止仪器抖动，还小心翼翼地控制分子速度以确保其温度不过热。最终他们合成了特定的大分子，其德布罗意波长比一个氢原子的直径还要小 1000倍，有着足够坚固的结构。实验中，分子吸收绿光能量后通过一系列间隔为几纳米宽的金属栅格，形成明暗相间的干涉图样，这在新的质量尺度上证实了量子现象。

    尽管取得了这些进展，但量子世界与经典世界的边界问题仍然没有一个明确的答案。不同的理论和实验都从不同角度提供了有价值的见解，但也都存在一些局限性和未解之谜。未来的研究可能需要结合更多的实验和理论方法，以及跨学科的合作，来进一步探索这个复杂而迷人的领域，以更全面地理解量子边界的本质和特性。这对于推动量子技术的发展以及深化我们对自然界基本规律的认识都具有重要意义。同时，也让我们更加期待在这个领域中会有更多新的发现和突破，帮助我们揭开量子世界的神秘面纱。

    跟随作者，让我们一起在这宏大的量子帝国世界尽情地遨游，感受虚拟假设与现实世界的斑斓交错，重回科学与幻想的巅峰…

    在这里，你将会与著名的冯诺依曼近在咫尺，与门捷列夫一起探索元素周期表的奥妙，与爱因斯坦探讨相对论的百年之谜…

    “欢迎收听由纪元新闻网发布的新闻联播，我是央视数字主持人晓菲，2013年，中国科学院在量子研究方面取得了重大突破——发现量子反常霍尔效应。

    该研究由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队，经过数年不懈探索和艰苦攻关，成功实现了“量子反常霍尔效应”。

    这一成果于2013年3月14日在《科学》（Science）上在线发表，清华大学和中国科学院物理所为共同第一作者单位。

    量子反常霍尔效应是一种全新的量子效应，其实现非常困难，需要精准的材料设计、制备与调控。1988年美国物理学家霍尔丹（F. Duncan M. Haldane）提出可能存在不需要外磁场的量子霍尔效应，但多年来一直未能找到能实现这一特殊量子效应的材料体系和具体物理途径。

    2010年，中科院物理所方忠、戴希带领的团队与张首晟教授等合作，从理论与材料设计上取得突破，他们提出Cr或Fe磁性离子掺杂的Bi2Te3、Bi2Se3、Sb2Te3族拓扑绝缘体中存在特殊的V. vleck铁磁交换机制，能形成稳定的铁磁绝缘体，是实现量子反常霍尔效应的最佳体系。

    此后，中科院-->>

本章未完，点击下一页继续阅读