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2019-05-21 14:08 |
薛定諤的藝術(shù)：科研團(tuán)隊(duì)在“量子畫(huà)布”上繪制微觀藝術(shù)作品
昆士蘭大學(xué)（UQ）的研究人員可能使用非經(jīng)典物質(zhì)制作了第一件藝術(shù)品。該團(tuán)隊(duì)通過(guò)將光線投射到玻色-愛(ài)因斯坦凝聚物（BECs）上，在像人類頭發(fā)一樣小的“量子畫(huà)布”上復(fù)制了《蒙娜麗莎》和《星月夜》等著名藝術(shù)品。 N~l(ng9'U
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BECs是玻色子原子在冷卻到接近絕對(duì)零度所呈現(xiàn)出的一種氣態(tài)的、超流性的物質(zhì)狀態(tài)，這意味著它是一種黏度為零的液體，因此它可以無(wú)阻力地流動(dòng)。它們最常見(jiàn)的方法是將銣原子云冷卻到到幾乎最冷的溫度 。在那個(gè)強(qiáng)烈的溫度下，原子幾乎慢慢減速，基本上就像一個(gè)大原子一樣起作用。這使量子行為大規(guī)�？梢�(jiàn)。最近的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)使用BECs作為產(chǎn)生不尋常形式的物質(zhì)的起點(diǎn)。 }cgEC-
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對(duì)于這項(xiàng)新的研究，昆士蘭大學(xué)的研究人員探索了這種奇怪的東西更具藝術(shù)性的一面。他們使用BECs作為一種量子畫(huà)布，再現(xiàn)了《蒙娜麗莎》、梵高的《星月夜》等圖像，以及研究人員自己的照片。這些圖像通過(guò)顯微鏡向后投射，因此它們很小 - 只有100微米寬，大約是人類頭發(fā)的寬度。每個(gè)像素僅由約50個(gè)原子組成。 'e02rqip{
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但這不僅僅是將BECs用作投影圖像的表面。研究人員實(shí)際上正在利用該物質(zhì)的怪異量子特性來(lái)制作藝術(shù)品。 _ 7~O>.
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量子物理學(xué)的一個(gè)奇怪之處在于，在諸如BECs之類的系統(tǒng)中，原子在測(cè)量之前沒(méi)有固定位置 - 在此之前，它們被稱為在系統(tǒng)內(nèi)分布。最著名的例子當(dāng)然是薛定諤的貓：在一個(gè)盒子里有一只貓和放射性物質(zhì)。有50%的概率放射性物質(zhì)將會(huì)衰變并釋放出毒氣殺死這只貓，同時(shí)有50%的概率放射性物質(zhì)不會(huì)衰變而貓將活下來(lái)。當(dāng)你試圖觀測(cè)它時(shí)（比如偷看盒子），可能性的波函數(shù)會(huì)“疊加”成一種狀態(tài)或另一種狀態(tài)。在這項(xiàng)研究中，該測(cè)量涉及將投射的光照射到物體上。光線推動(dòng)原子周圍 - 實(shí)際上證實(shí)它們不在光的位置 - 它將原子集中在圖像的較暗區(qū)域內(nèi)。 S0/@y'q3en
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研究的首席研究員Tyler Neely表示：“玻色-愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)被光照亮，摧毀了量子態(tài)和測(cè)量行為。所顯示的圖像確實(shí)代表了原子的密度，我可以認(rèn)為圖像中的每個(gè)原子在我的測(cè)量精度范圍內(nèi)都有一個(gè)位置，表現(xiàn)得像經(jīng)典粒子。但是，在拍攝圖像之前，它是不正確的考慮每個(gè)具有位置的原子，而不是它分布在系統(tǒng)中�！� +N"A5U
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圖像本身只是黑白圖像，但團(tuán)隊(duì)可以通過(guò)使用紅色、綠色和藍(lán)色濾鏡進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)來(lái)添加顏色。然后將它們組合在計(jì)算機(jī)上以創(chuàng)建近似的彩色圖像。 1lfkb 1BM
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折疊波浪功能產(chǎn)生圖像使這成為一種非常奇怪的新藝術(shù)媒介 - 稱之為“薛定諤的藝術(shù)”。該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在尋求與藝術(shù)家合作，以幫助該概念發(fā)揮其創(chuàng)造潛力。 )+wBS3BC
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“我發(fā)現(xiàn)藝術(shù)與科學(xué)的交集令人著迷，”Neely表示�！斑@種相互作用的一部分是科學(xué)可以為藝術(shù)家提供新的材料。我相信玻色 - 愛(ài)因斯坦凝聚體代表了這樣一種新材料。與所有其他藝術(shù)材料相比，BECs不受經(jīng)典物理學(xué)的支配，而是實(shí)現(xiàn)宏觀的量子力學(xué)狀態(tài)。由于BECs可以被描述為一個(gè)巨大的物質(zhì)波，這些藝術(shù)品代表了第一次使用非經(jīng)典物質(zhì)來(lái)制作這樣詳細(xì)的圖片�！保▉�(lái)源：cnbeta）
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