物理学四大神兽是什么？如何看待各神兽背后的哲理？

不是什么哲理。物理学家一般不喜欢出圈，去抢什么哲学的活。用所谓神兽举例，主要是让它们实现某些超自然的能力。

如果不是超自然的，一般会取个像样的人名，比如Alice和Bob。

所谓超自然，就是在当时的物理发展水平上认为按照正常自然规律不可能发生的事。要想让它们发生，找个人来实现显得有些违和，所以就想像有个精灵或妖怪，它们具有人类暂时不具备的魔法，从而能实现这些不可思议的行为（物理效应）。

具体来说，薛定谔猫是一只能探测微观粒子叠加态的喵星人，相当于写轮眼。芝诺龟能让它观测的运动物体始终停留在初始的亚稳态上，相当于减速buff。麦克斯韦妖是一台能让微观粒子向熵减方向运动的机器，相当于无限蓝。拉普拉斯妖对微观粒子全知全能，相当于创世大神。

最后一个拉普拉斯妖由于能力过于强大，暂时还没有物理学家感兴趣，计算机专家可能会更感兴趣一些。而前三个神兽都已经有了大量实验去加以实现。

我个人一直建议应该把拉普拉斯妖换成霍夫斯塔特蝴蝶，这才是更合理的四大神兽。

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薛定谔猫态，也就是我们常说的多体纠缠态，典型的是如同GHZ这类态，就是最大纠缠的猫态。它的特征是有足够多的量子比特，它们共同处于两个整体的叠加态上，类似这种 |000...0\rangle+|111...1\rangle 。猫态没有任何两体或局域的纠缠，是极其难以制备、也极其难以被破坏的较为理想的纠缠态，也是量子计算的重要目标态。

在量子信息里面，猫态可以看作是宏观环境的相干态，环境测量通过产生两个相互叠加的猫态与被测系统相纠缠，由于宏观态更加robust，所以用猫态定义的退相干具有更强的意义。

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量子芝诺效应是指，通过连续反复的投影测量，让一个动力学系统始终处于其不稳定的初始状态，这就是所谓的量子芝诺效应。相反，反复投影让系统加速远离初态，就是反芝诺效应。这两个效应是许多量子门电路的设计基础。

一般量子芝诺效应的研究可分为弱测量和强测量两种，弱测量就是在不同时间段内做不同幺正变换，强测量则是在投影之后就从本征态重新开始演化。当投影越频繁，越接近不确定关系的极限，那么允许系统向稳定态演化的时间间隔就越短，它处于不稳定态的概率就越大，强迫选择如果是按经典概率选择，系统有极大概率待在原状态不动。

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在所有麦克斯韦妖的可能选项中，上世纪二十年代提出的Szilárd热机是最常被探讨的。所谓Szilárd热机，是指将传统麦克斯韦妖中的气体换作单分子，当分子在盒子左边时，让右边对外做功，当分子在右边时，让左边对外做功。由于总是真空的一边在做功，所以能量的损耗可忽略，相当于从单一的等温环境中提取了有用功，粗看上去的确违背第二定律。

2010年Nat. Phys.上的一篇文章给出了一个明确的实验装置。设置一个能量阶梯，一开始分子处于最低的能量基态。由于热涨落的作用，它们会有一定的概率向阶梯上方攀登，但由于细致平衡原理的影响，向上和向下是互相对称的，并不会产生单向的分子流动。于是他们设计这样一个实验，即在分子向上攀登时，令其自由运动，而如果分子选择向下，则在其身后加一个很大的场阻碍它运动。由于加入的场并未直接作用于分子上，所以并未对系统做功，但经过长时间演化后，分子就会来到较高的能量状态上，形成可以对外自由做功的状态。

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其实所谓的神兽，都是源于人类这种宏观物体对微观世界的想像，因为人眼有视力极限，看不到的尺度就只能靠神兽的帮忙。它们的所谓超能力，其实都是希望借此探讨如果我们能按神兽的方式操控微观世界，会带来怎样的收益。

把它们理解成一台我们人类试图创造的机器，也许更为适宜。