除了相对论效应之外，时钟还会受到量子叠加的影响

majer @ 2020.10.28 , 01:23

根据达特茅斯学院，圣安塞尔姆学院和圣塔克拉拉大学的理论研究，量子叠加现象会影响到高精度时钟的计时结果。

描述这种效应的研究表明，叠加(一个原子同时存在于多个状态中的能力)导致不同的原子钟出现偏差，亦即“量子时间膨胀”。

这项发表在《自然通讯》上的研究考虑了相对论之外的量子效应，从而为时间本质提供了新的思考方向。

“每当开发出更好的计时器时，我们都会学到些新东西，”圣安瑟姆学院物理学助理教授，达特茅斯学院兼职助理教授亚历山大·史密斯说， “量子时间膨胀是量子力学和爱因斯坦相对论的结果，因此提供了基础物理规律在交叉领域的崭新可能性。”

1900年代初期，爱因斯坦(Albert Einstein)发现时钟的计时和参考系相关，展示了时空的革命性画面——相对速度快的参考系里，时钟指针的运行速度变慢。这与艾萨克·牛顿爵士绝对的时间观念完全不同。

量子力学则允许时钟指针以两种不同的速度运行：速度的量子“叠加”。新论文考虑了这种可能性，并提供了一种计时概率理论，从而导致了对量子时间膨胀的预言。

就像碳定年技术依靠衰变原子来确定有机物的年龄一样，原子寿命本身也是一种时钟。如果原子以不同速度衰变，则其寿命将取决于相对参考系的移动速度和原子的叠加性质。

根据估算，量子时间膨胀效应尚无法产生对人类有意义的测量结果。但是，正如量子力学在现代医学成像，计算和显微技术中发挥的作用，谁又能知道未来的走向呢。