如何看待科学家发现「量子跃迁」有预警信号？
首先，我们得明白“量子跃迁”本身是什么。在量子力学中，电子或其他量子粒子并不是在轨道上连续运动的，而是以“跃迁”的方式在不同的能级之间跳跃。你可以想象成台阶，粒子只能站在某个台阶上，而不能停留在两个台阶之间。当粒子吸收或释放能量时，就会发生这种从一个能级跳到另一个能级的现象。这个过程在我们的日常宏观世界中是完全不可见的，但却是构成物质属性、化学反应甚至光子发射（比如LED灯发光）等现象的基础。
而现在，科学家们竟然在量子跃迁发生之前，捕捉到了“预警信号”。这简直就像是给那些瞬间发生的、我们过去认为“无迹可循”的微观事件加上了“倒计时”。这背后蕴含的意义是极其深远的：
1. 对量子世界的更深层理解： 长期以来，量子世界给人的感觉是充满了随机性和不可预测性。薛定谔的猫就是个例子，在被观测之前，它既是死的也是活的。虽然量子力学提供了描述概率的强大数学框架，但对于“何时”以及“如何”精确地发生跃迁，我们缺乏一种“因果链”式的预知能力。这次发现预警信号，意味着我们可能正在窥探到导致跃迁的更深层次的物理机制，找到了某些“触发点”或者“前兆”。这就像是知道了打雷前空气中电荷积聚的现象，我们不再仅仅看到闪电那一刻，而是理解了它发生的整个过程。
2. 挑战现有量子理论的边界： 任何新的实验发现，如果与现有理论不完全吻合，都可能推动理论的修正和发展。如果这个预警信号的出现方式，是现有量子理论（比如标准模型）无法直接解释的，那么它就可能指向了新的物理学理论，比如更完备的量子引力理论、或者某些尚未发现的基本粒子或相互作用。这对于理论物理学家来说，无疑是巨大的福音，他们将有新的数据来检验和构建模型。
3. 为量子技术带来革命性的突破： 这点可能是我最兴奋的部分。想象一下，如果我们可以预知量子跃迁的发生，这意味着什么？
量子计算： 量子计算机依赖于量子比特（qubit）的状态。量子比特的状态非常脆弱，容易受到环境干扰而发生“退相干”，导致计算错误。如果我们可以提前识别并“稳定”住即将发生量子跃迁的量子比特，或者在不希望它跃迁的时候“阻止”它，那么量子计算机的稳定性和可靠性将大大提升。我们可能就能更早、更准确地运行那些对经典计算机来说无法解决的复杂算法。
量子通信： 量子通信的安全性建立在量子态的不可复制性上。如果在信息传输过程中，我们能提前预知到量子信号的“衰减”或“丢失”前的预兆，就能采取措施（比如切换到更稳定的信道）来保证通信的完整性，实现更鲁棒的量子密钥分发。
量子传感： 极其精密的量子传感器（比如原子钟、磁力计）就是利用了原子在特定能级间跃迁的稳定频率。如果能预知量子跃迁的微小变化，我们就能更灵敏地探测环境中的细微变化，比如微弱的磁场、引力波，甚至可能是生物体的生化反应。
新材料的开发： 许多新材料的特性，如超导性、催化活性等，都与材料内部原子的电子能级结构和跃迁密切相关。如果能精确控制和预测这些跃迁，我们就有可能设计出具有特定功能的全新材料。
4. 对“因果”和“时间”的哲学思考： 预警信号的存在，也让我们重新审视在量子层面“因果”的意义。是什么“导致”了预警信号？预警信号和最终的跃迁之间，是怎样的确定性联系？这是否意味着在微观世界，我们对“时间”流逝的理解，也需要更加精细化的考量？它让我们思考，在量子纠缠、叠加态这些“非经典”的现象背后，是否存在着一个更深层的“动态过程”，而这个过程是有迹可循的。
当然，我也意识到这个发现可能还处于非常初级的阶段。科学家们发现了“信号”，但这个信号的本质、来源、以及它与跃迁之间的精确关联，还需要大量的研究来阐明。
信号的“普适性”： 这个预警信号是在所有类型的量子跃迁中普遍存在，还是只在特定的条件下（比如某种物质、某种激发方式）才会出现？
信号的“可控性”： 我们能否通过干预这些预警信号，来主动控制量子跃迁的发生或不发生？
信号的“强度与时间”： 预警信号的强度和出现时间，是否与跃迁的“剧烈程度”或“能量差”有关？
总而言之，我个人非常看好这个发现。它不是简单地“看到”了什么，而是“预知”到了什么，这标志着人类在理解和驾驭微观世界的道路上又迈出了关键一步。这就像是我们在黑暗中摸索了很久，突然有人递过来了一盏灯，让我们能更清晰地看到前方的路。这个发现的潜力是巨大的，它可能不仅仅是物理学理论的完善，更是未来技术革命的基石。我非常期待后续的研究能够带来更多惊喜。
网友意见
20190613更：看了很多的评论，还有一些相关的知乎问题，好像很多人觉得这个工作证伪了量子力学的随机性（概率解释）or不连续性，甚至认为量子力学被推翻了。。。我觉得实在是有必要澄清一下。这个工作本身没有推翻任何现有的量子力学理论！实验的所有结论都与理论学家用现有的量子力学理论预测预相符！我不知道是哪家媒体的报道出现了偏差。。他们是要负责任的。。
解释一下量子力学的随机性和不连续性：比如我们考虑电子可以占据GD这两个分立的能级，能量分别是EG和ED，如果电子处在叠加态，那么如果我们测电子能量，单次测量的结果只可能是EG或者ED（不连续），单次实验测出来是哪个是随机的（随机性）。
量子跃迁是指，在光场中，原子的电子可以吸收或者放出一个光子能量在GD两个能级间跃迁（G->D或者D->G），这篇文章的结论是：量子跃迁这一过程发生的时间虽然是随机的，但是发生前有预兆，而且跃迁过程连续。这跟测量都没关系啊！咋就被理解成推翻了量子力学的随机性和不连续性。。。
文章第三幅图的Z_GD展示的就是测量到电子在G态或者D态的概率（Z越小测到G的概率越大），作者明确说了，单次实验只能测出来电子在G或者D，那条线是做了680万次实验平均下来的结果，所以才是连续的。为什么要画概率？因为每一次测得的结果是随机的啊！概率的变化是连续的，不代表每次实验的结果也是连续的啊！
20190611更：拖延症晚期的我终于把文章逆转量子跃迁那部分补上了。。。
评论区很多知友反应看不懂。。。确实写的有点太晦涩了。。简单的科普可以看题主引的那个报道，里面是用薛定谔的猫来讲这个事情，或许更生动形象好理解。不过那个报道对物理原理和实验方法说的不太多，希望这个回答可以帮助大家理解。
耶鲁大学两位超导量子计算大佬又搞了个大新闻啊！
这个工作是说，通过对量子态的测量可以预测量子跃迁的发生。由于这种预警信号的存在，他们还可以主动对体系进行操控，把进行到一半的量子跃迁拉回来。
在量子力学建立之前，波尔用他的三个假设解释了氢原子光谱，这就是著名的波尔模型，波尔模型现在还出现在很多量子力学或者原子物理的教科书里。波尔模型有三个基本假设：定态假设（原子中的电子可以在一系列轨道上稳定运动）、角动量量子化假设（这些轨道的角动量是普朗克常数的整数倍）和跃迁假设（原子可以通过吸收或者放出能量在这些轨道上跳来跳去）。
当人在不停地观测原子的状态时（强测量），这种跃迁发生的时间是随机的。但这并不代表我们不能预测量子跃迁的发生。这篇文章就是利用实时测量结果的一些特征预测跃迁，并且扭转跃迁。
下面讲讲这个实验具体怎么做的吧
他们用超导电路做出了有D, B, G三个能级的量子体系，也就是他们所谓的人工原子。其中D和G是量子跃迁发生的两个能级，B的引入是为了测量跃迁的发生。DG之间的耦合 产生量子跃迁，BG之间的耦合使得研究人员可以通过测量B得到原子G态的概率。
上图中蓝灰红分别代表原子处在BGD三个状态。当原子处在G态的时候，由于BG耦合的存在，可以看到原子在BG之间跃迁（这个虽然也叫跃迁，但我们感兴趣的是GD的跃迁，不是这个）。在0到~33us之间，原子一直处于G状态（蓝灰交替），但是在45us之后，原子处在D状态（红色），这说明在45us的时候发生了量子跃迁（G到D）。但是这中间的12us时间里（粉色阴影的区域），虽然原子仍处在G，但是我们看不到B（蓝色）了。这就是预警信号！
他们在预警期做了state tomography，可以看到在这12us内，量子态是从G连续变到D的（对应着Z_GD从-1连续变到+1），说明量子跃迁不是一个瞬时的过程！
从上图还可以看到在中间时刻 ，Z=0，也就是量子跃迁刚好进行到了一半，在这个时候，自旋是朝X方向的。所以大致来说，量子跃迁的过程自旋从-Z到X再到Z。知道了这个轨迹，研究人员就可以在中间时刻 把X再转回到-Z，人为逆转这个进行到一半的跃迁过程。
最后以我粗浅的认识谈一下如何看待吧。。。
这个结果之前是被理论预言的。所以这篇文章的主要结论：量子跃迁是连续、相干、可预测的，这三点从理论的角度上并没有什么意外的。这个理解上也很自然，因为量子跃迁说的是一个开放系统，比如在光场中的原子，只看原子的话会发现有跃迁。但是如果把光考虑进来，整个系统就是封闭系统，所有的演化都是连续、相干、可预测的，原子作为其子系统也应该具有这样的性质。
当然实验验证也非常重要，毕竟对于物理学来说，算出来的永远没有看到的靠谱。这个实验的control也比较复杂，能做出来也很厉害。
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