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完全由电子组成,普林斯顿大学研究者首次观察到维格纳量子晶体
IT之家4月17日消息,美国普林斯顿大学的物理研究人员近日首次直接观察到了完全由电子组成的维格纳晶体。维格纳晶体的概念由普林斯顿大学教授尤金・维格纳(EugeneWigner)(IT之家注:1963年诺贝尔物理学奖获得者)于上世纪三十年代提出。▲ 扫描隧道显微镜拍摄到的维格纳晶体照片,每个蓝色部分对应一个电子。图源普林斯顿大学官网维格纳认为,在极低的温度和较低密度下,电子之间的相斥作用可131 0 2024-04-17 21:24
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科学家研发新策略,可观测和初步控制量子退相干
IT之家12月30日消息,在量子力学中,粒子可以同时存在多种状态,科学家将这种和日常逻辑相悖的特性称为量子叠加(quantumsuperposition)。量子叠加也是当前新兴量子技术的基础,有望改变计算,通信和传感等多个领域,不过它也面临着一个巨大的挑战--量子退相干(Quantumdecoherence)。IT之家注:量子退相干是量子系统与环境因量子纠缠而产生的后果,由于量子相干性而产生的干涉167 0 2023-12-30 10:11
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物理学家发表新理论,探索串联引力学和量子力学
IT之家12月5日消息,现代物理学建立在两大支柱上,其一是量子理论,控制着宇宙中最小的粒子;另一个是爱因斯坦的广义相对论,它通过时空弯曲来解释引力。不过两种理论互相矛盾,在过去一个多世纪以来,物理学家不断探索调和两种理论。物理学家在探索过程中也衍生出了各种假说,认为爱因斯坦的引力理论必须被修改或“量子化”,才能适应量子理论,并以此衍生了引力量子理论、弦理论和环量子引力等。伦敦大学学院物理与天文学系150 0 2023-12-05 11:35
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自从学了量子力学,我竟然学会凭空提取能量
在物理学最新的进展中,物理学家们实现了从真空中提取能量的实验。这是一个似乎与物理规律和常识相悖的壮举。理论物理学家威廉・恩鲁(WilliamUnruh)眼中物理学的传统认知是这样的:“你不能直接从真空中提取能量,因为那里没有什么可以提供。”但是15年前,日本东北大学的理论物理学家堀田昌宽(MasahiroHotta)提出,也许事实上真空可以提取出能量。起初,许多研究人员忽视了这项工作,他们认为从真185 0 2023-07-16 12:15
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2008 年提出的量子能量隐形传态协议被证明,物理学家利用量子力学从真空中提取能量
IT之家2月23日消息,物理学家利用量子力学,已经从稀薄的空气提取能量。这一壮举似乎违背了物理定律和常识。不列颠哥伦比亚大学的理论物理学家威廉・安鲁(WilliamUnruh)曾表示:“真空环境下几乎没有任何东西可以提供,你无法从中提取能量”。日本东北大学的理论物理学家MasahiroHotta在2008年提出量子能量隐形传态协议(quantumenergyteleportationprotoco277 0 2023-02-23 15:56
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隐变量理论能拯救量子力学吗
本文来自微信公众号:返朴(ID:fanpu2019),作者:EthanSiegel物理学家并没有完全排除隐变量的存在,是否有什么内在固有的东西我们还不了解?我们不知道,我们只知道——量子力学真的非常神奇。撰文 | EthanSiegel翻译 | Hardon除了我们已经了解并知道如何测量的变量之外,可能还有其他变量。但它们仍然无法使我们摆脱量子诡异的困境。众285 0 2023-02-08 12:12
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量子力学的不同解释
量子力学的哥本哈根解释包含这样一种观点,即不存在导致量子世界概率的确定性隐藏变量。这意味着通常不可能确定地预测任何测量的结果,并且没有隐藏在量子力学之下的更深层次的现实。但还有其他理论拥抱决定论,并一直在寻找这些隐藏变量。1932年,约翰・冯・诺依曼提声称可以证明没有隐藏变量的存在。但是,他的证明的有效性受到哲学家赖欣巴哈的质疑。阿尔伯特・爱因斯坦坚持认为量子力学不可能是一个完整的理论,他的首选论216 0 2023-01-18 21:02
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为什么量子力学总是让人感到疑惑
我们认为量子粒子很奇怪的主要问题是将量子粒子视为经典粒子而它们的行为却表现得非常非经典。(或者,问题是将量子粒子视为“物体”,这个叫法是迈克尔・布鲁克斯(MichaelBrooks)首先提出的。)许多量子性带来的“怪异”例子都源于这一事实——至少是量子力学多种不同的诠释带来了这些怪异性。然而,无论量子物理学家处理的是什么,需要量子物理描述的物体都不等同于经典物体,甚至不等同于或类似于尘埃、沙子或玻285 0 2022-12-24 12:01
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多世界的幻想:最奇特的科学理论其实不自洽
本文来自微信公众号:返朴(ID:fanpu2019),作者:PhilipBall,翻译:一二三多世界诠释是量子力学诠释中的一种,最初由美国物理学家休・埃弗里特上个世纪50年代年提出,假定存在无数个世界以此来避免所谓的波函数坍缩。但这一理论如今更多的是因为它的科幻色彩而出现在普及读物中,为什么物理学家今天对此并不感冒?其中一个关键的问题在于,人们对量子行为的概率解释,并不能自洽的引入到多世界诠释中。218 0 2022-12-11 20:35
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遇事不决,真的可以来试试量子力学
本文来自微信公众号:返朴(ID:fanpu2019),作者:董唯元量子世界的神秘之处在于,它所描绘的实事是在人类宏观感知下无法识别的。为了解释这些反常识的东西,物理学家提出了许多理论、各种诠释。如今这些专业术语随着量子科技的发展已经逐渐渗透到了大众视野,“纠缠”、“测量”、“退相干”,等等,神秘且晦涩。但本文尝试不用数学公式来解释,而是化身一名观察者进入二维世界,看看量子世界里“抛硬币”是什么样,179 0 2022-12-10 14:08
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提起薛定谔,除了“猫”你还能想到啥?
1925年到1926年,是量子力学的奇迹年,这一年,仅隔6个月就诞生了量子力学的两大理论——矩阵力学与波动力学,犹如两颗巨石投入水中,掀起了巨大的波澜,不仅冲击到老一代物理学家,也激发了更年轻一代的活力。两支理论形成了两大学派,把整个物理学界卷入到一场热烈而持久的纷争之中。纷争推动着理论的发展,也开启着新思想,互补性原理、波函数“坍缩”、量子的纠缠态等原理在争辩中诞生并成熟,量子力学第三代新人也在217 0 2022-12-04 20:31
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动物们为了干饭能有多努力?它们甚至去学了量子力学!
再过几天就要到小雪了不知不觉北京也慢慢冷了起来就在不久前的夏天还在盼望秋冬的凉爽没想到冬天一到又开始怀念春夏的温暖在这寒冷的冬天最想做的事情就是去海边度假毕竟距离明年暑假只剩下212天了!沙滩阳光海风快乐的我要不从现在开始做做预习吧!身为一个合格的卷王(菜鸟)到时候去了海边不得给同行的小伙伴分享知识啊!如此阳光上进的旅程谁听了都要羡慕!提到海洋知识怎么能少得了海洋动物呢它们在海洋中留下了一道道优美210 0 2022-11-21 23:01
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流体粘度极限,如何用量子力学解释?
本文来自微信公众号:返朴(ID:fanpu2019),撰文:KostyaTrachenko(英国伦敦女王玛丽大学教授)VadimV.Brazhkin(莫斯科高压物理研究所所长),翻译:严佳,校译:张一上世纪70年代,诺贝尔奖得主、物理学家普赛尔(EdwardPurcell)注意到,不存在比水的粘度低得多的液体。在短文《低雷诺数下的生命》(LifeatlowReynoldsnumber)的首段,他写219 0 2022-11-20 13:51
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我吃的肉里都有量子力学了?
某天在超市闲逛,尽管小编不擅长烹饪,但还是被琳琅满目的厚切牛排和羊腿肉吸引,那种新鲜的红色让人・・・而且你看隔壁的三文鱼,正红色、西瓜红色、暖橘色、浅粉色……一大片花里胡哨的红,那种色彩传递的鲜嫩感让人真有食欲。不对,突然想到一个问题,新鲜的肉为什么泛红?图1牛肉片摄影[1](肉片尽情享用,无糖就是零卡)说起颜色,就从小编拿手的可见光光谱开始。人们可以感知颜色是由于视细胞受到可见光范围的电磁波的刺322 0 2022-11-13 12:02
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把爱因斯坦和薛定谔都绕进去的课题,有多难解答?
量子力学哥本哈根学派掌门人——尼尔斯・玻尔(NielsBohr)曾多次说过:“如果量子力学还没有深刻地震撼你,那你就还没有弄懂它。”尼尔斯・玻尔由于与日常生活相差甚远,许多量子现象不可思议:电子的量子跃迁、不确定性测量关系、电子的多重态、薛定谔猫、惠勒猫等,这些奇异现象不仅普通人不懂,有时就连大科学家,如爱因斯坦和量子力学创始人之一埃尔温・薛定谔也曾被“绕”进去。以上这些还不算完,还有一个可以称为191 0 2022-11-10 13:20
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在贝尔不等式的诺奖之年,怀念贝尔的一生
本文来自微信公众号:返朴(ID:fanpu2019),作者:刘元兴(中国科学院大学人文学院在读博士) 、国荣祯(中国科学院理论物理研究所在读博士)2022年诺贝尔物理学奖颁发给三位从事量子纠缠相关实验的物理学家,获奖理由中直接提到了“贝尔不等式”,这让北爱尔兰物理学家约翰・贝尔再次回到了人们的视野。贝尔以量子力学基础方面的研究而著名,特别是提出了贝尔定理和贝尔不等式,他告诉了我们物质微观301 0 2022-11-07 11:39
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百万青橙奖今年颁给他:32 岁,搞量子力学,土生土长的“古典学者”
最新一届青橙奖得主,潘建伟、陆朝阳的得意门生,张口却是“我比较笨”?他叫陈明城,中科大副研究员,被导师陆朝阳称为“古典的真正的学者”。但在得知自己获奖后,他的第一反应却是意外,直言“自己属于平庸的一类”、“其他优秀的人更多”。话虽如此,梳理他的科研成就会发现,他的能力并不普通:证明虚数不“虚”、自然数不“自然”并登上顶刊《物理评论快报》,还是“九章”量子计算优越性实验论文的共同一作。陈明城身上的反256 0 2022-11-06 17:35
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虚数不虚,中科大潘建伟团队首次严格确认量子力学中复数的必要性
仅用实数无法完整地描述标准量子力学,实验确认复数对于量子物理必不可少。中科大潘建伟潘建伟、陆朝阳、张强等,与济南量子技术研究院等单位合作的新成果再登顶刊《物理评论快报》。在很长一段时间里,复数在量子力学中被视为一种方便的辅助工具,但到底是否必要的还存疑。就连薛定谔本人,在最初推导波函数方程方程时都尝试过避免用到虚数i。他一度做到了,但不久之后又放弃,因为引入复数后计算上简单很多。今年初,潘建伟团队238 0 2022-10-30 12:35
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国际首次!我科学家用严谨实验证明了复数在量子力学中“不可或缺”
IT之家10月9日消息,济南量子技术研究院张强、江扬帆与中国科学技术大学潘建伟院士团队合作,用严谨实验证明了复数在量子力学中“不可或缺”,系国际首次。相关研究成果发表在国际权威学术期刊《物理学评论快报》上。科研团队在关闭定域性、测量独立性以及纠缠源独立性等漏洞基础上,利用纠缠交换光量子网络对实数形式的量子力学进行了检验,从而以超过5.3个标准差的实验精度验证了量子力学中复数的必要性。IT之家了解到257 0 2022-10-09 18:56
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什么是自由?量子力学 VS 牛顿力学
如果有人问你什么是自由,你该怎么回答?很多人会认为:无忧无虑,想去哪里就去哪里,想在什么时间干什么就干什么,就是真正的自由。而反过来,你的不自由具体有哪些呢?经过深思熟虑之后会发现,不自由包含两方面:一是你的行为受到时间或空间的限制。例如,你不能在某个时间段内干某件事,或者只能在某个时间段干某件事。二是某种压力或推动力令你无法停歇。例如,作为一枚鸡娃,你的父母每天都给你鼓劲,为了将来考个好大学,除208 0 2022-10-09 13:40