1935年，物理學家薛定諤設想了一個思想實驗，這個實驗說明了一個奇怪的量子物理學現象：量子物理的疊加態，以及量子物理的不可預測性。

這個實驗就是著名的“薛定諤的貓”。從實驗開始往後的80多年來，實驗揭示出的意義基本上是目前量子力學的基礎。不過，最近耶魯大學的科學家們發表了一篇研究報告，研究結果基本上推翻了薛定諤的貓的實驗中的核心假設前提——而該研究的重要意義在於，它可以幫助各位研究者們在未來開發出量子計算機來。

首先我們來聊聊虐貓狂人薛定諤。

薛定諤的貓可能是歷史上存在過的最著名的沒有生、也沒有死的貓了。基本上跳出三界了呢。

在思想實驗中，薛定諤設想把一隻貓關在一個四面封閉的箱子裡，箱子裡還有一小盒放射性物質。箱子將會被密閉整整一小時，在這一小時中，放射性物質有可能會、也有可能不會衰變。不過，如果放射性物質衰變了，那麼它釋放出的原子將會使箱子裡已經存在的有毒物質釋放毒氣，然後殺死那隻貓。

那麼，這個虐貓實驗怎樣解釋了量子物理學呢？首先是它的不確定性。在箱子密閉的這一小時中，你沒辦法知道貓到底是死了，還是沒有。因此，理論上來說，它又生，又死——直到有人開啟箱子，然而直接觀察貓的狀態。

這就是量子力學中所謂的疊加態：一個量子系統可以同時存在兩種狀態，而一旦被觀察，這個隨機的狀態就會迅速地“跳”往其中一種狀態。

想要預測這個量子系統何時會從一個狀態躍遷另一個狀態是不可能的——或者至少以前的專家們都是這麼認為的，不過這個觀點隨著耶魯的研究者們在《自然》雜誌上公佈他們的研究成果終結。耶魯的科學家們說，在量子躍遷之前，還會有一個稍早的警告系統，來報告躍遷現象即將發生。

通過使用三種微波發生器、一個鋁製空洞、一個超導人造原子，研究團隊發現他們可以預測出這個原子何時可以進行躍遷——他們需要做的是觀測某個特殊的光子從原子中溢位的現象。

“儘管我們觀察了整個過程，但研究表明，實驗中發生的美麗現象和之後發生的量子躍遷存在著連續性，更關鍵的一點在於，我們不僅能觀測到躍遷現象，甚至還能反轉它。”研究者Michel Devoret和Zlatko Minev說道。

研究中提到的反轉量子躍遷的這個功能，將會在未來幫助人們開發出量子計算機來。

量子計算機系統中的量子資訊的基礎單元是量子位元。量子位元和傳統計算機的位元類似，但它也有不同之處。位元通常是由1和0組成的，但量子位元則可以同時存在兩種狀態。

量子計算系統在進行計算時，量子位元由於其特性，時常會發生計算錯誤，而如果研究者們能夠預測到量子位元發生的變化，那他們就能夠更加迅速地糾正可能會發生的錯誤，並且管理量子資料——這樣一來，開發量子計算機的難度也將會變得沒那麼難了。

Minev說：“原子量子躍遷有點類似是火山爆發，長期來看它完全無法預測。儘管如此，如果有正確的檢測系統，我們可以在一些嚴重的後果發生之前提前預測，並且提前行動。”