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量子简史(1672——2021),从一个光子说起
...提出普朗克辐射定律来解释黑体的辐射发射。他还提出了光子的量子化,即现在著名的方程式E=hν。因此,量子力学诞生了。1902年——亨德里克·洛伦兹通过洛伦特以太理论解释了塞曼效应。1905年--阿尔伯特-爱因斯坦解释了光电...……更多
新研究发现:如果要用数学来描述现实世界,可能需要使用虚数
...,描述的是非常微小的世界,例如,原子、分子、电子、光子等。量子力学的发展,揭示了一些违反我们日常经验和直觉的现象和规律,例如,不确定性原理、波粒二象性、量子纠缠等。量子力学的预测,也得到了大量的实验验...……更多
去而复返:科学家将光子发射到太空以检验量子理论
...员将一项著名的量子物理学实验推向了新的高度,他们将光子形式的光发送到太空,然后再返回,从而在比科学家在地球上所能达到的距离更远的地方证明了光的粒子-波双重性质。在现实的量子理论中,电子和光子等粒子的行...……更多
量子纠缠与隐变量理论:爱因斯坦错了吗?
...ain Aspect)及其同事在1982年进行的.Aspect实验通过测量纠缠光子的偏振状态,检验了贝尔定理的预测,直接挑战了隐变量理论。实验结果表明,量子力学的非局域性是确实存在的,而隐变量理论无法解释这些结果。在Aspect的实验中...……更多
在量子层面上,是否存在并行的历史线或多重现实?
...来就像是在说,一个电子可以同时在多个位置,或者一个光子可以同时处于多种能量状态。但这究竟意味着什么呢?更让人好奇的是,这种量子叠加状态是否意味着在更宏观的层面上,也可能存在着多重并行的现实?为了探索这...……更多
史上首次,物理学家实现了“时间翻转”
...有效的动力学。最近的研究发现,在精心设计的电路中,光子在时间上表现得好像是同时向前和向后移动,这不仅可以帮助科学家改进量子计算并理解量子引力,还可以帮助我们弄清楚宇宙中一些最神秘的现象。两个量子原理这...……更多
从爱因斯坦到“墨子号”:诺奖得主畅谈量子信息
...约翰·克劳泽和安东·蔡林格,获奖理由是:“利用纠缠光子进行实验,确立对贝尔不等式的违背并开创量子信息科学。”诺贝尔奖向来在研究成果展现出重大的实用性和应用成果后才予以颁发,这也是安东·蔡林格等三人完成证...……更多
心灵感应?量子纠缠? “物理网红”张朝阳、王一聊解读真实的量子力学
...星的形成。同样是为了降温,地球也会向宇宙空间辐射出光子。由于地球温度很低,这一类光不能有效地激发空气中氮气和氧气分子振动或转动。这样,光子就很容易逃离地球带走温度。但如果大气中的二氧化碳和水蒸气变多,...……更多
回答爱因斯坦未能解答的问题
...2022年诺贝尔物理学奖。他们的获奖理由是:“利用纠缠光子进行实验,确立对贝尔不等式的违背并开创量子信息科学。”非常巧合的是,这恰恰是本书题目中的三个关键词:爱因斯坦、光子、量子隐形传态所要告诉我们的故事...……更多
所有物质都是由粒子和波组成的吗?
...量子化的。爱因斯坦认为,光是由小粒子(最终被命名为光子)组成的,当一堆光子聚集在一起时,它们就像波一样。这种波粒二象性虽然激进,却可以解释大量的实验和观测。普朗克和爱因斯坦提出,光的波长与其动量成反比...……更多
能够撼动整个人类科技的一次科学会议,爱因斯坦参会,玻尔也参会
...入探讨。而1927年的第五届索尔维会议,主题为“电子和光子”。阿尔伯特·爱因斯坦,德国物理学家,相对论的创始人之一。他在会上就量子力学的发展和光的波粒二象性问题进行了深入的探讨。尼尔斯·玻尔,丹麦物理学家,...……更多
...双方无法察觉。而量子通信可以将信息编码,加载到单个光子的量子叠加态的偏振方向上。单光子是光能量的最小组成单元,不能再分割,其量子状态无法被精确复制,任何窃听行为都会对其造成扰动,被通信双方察觉。通过量...……更多
“荒诞”的时间旅行,如何正确回到过去和未来?
...我们可以换个角度思考一下,如果达到光速将发生什么?光子就是很好的例子。光子以光速飞行,这意味着在其参照系中不存在时间。当它离开恒星经过数亿年的飞行来到地球被天文望远镜捕获。光子会立即撞击到的望远镜的镜...……更多
量子能量交换:探索光场和量子发射器
...于操纵光束路径的装置。该研究涉及一个让人联想到线性光子量子计算的量子系统,其中包含通过分束器的光场干扰。“与第一种情况不同,这项研究是一个未知的领域。这引发了理论和实验之间的激动人心的对话,将我们的酉...……更多
量子引力有助于帮助物理学家最终将量子力学与广义相对论结合起来
...度上的物理现象的理论,它可以很好地解释原子、分子、光子等粒子的行为。量子物理学的一个重要特征是,它允许存在不确定性和概率性,即粒子的属性在没有观测之前是不确定的,只有在观测时才会呈现出特定的状态。爱因...……更多
双量子发射器之间的超快光子乒乓球
...子会向所有可能的方向发射光粒子。因此,重新捕获这个光子是相当困难的。然而,科学家在理论上证明,使用一种特殊的透镜,一个原子发射的单个光子可以保证被第二个原子重新吸收。第二个原子不仅可以吸收光子,而且还...……更多
陆朝阳:“九章三号” 实现了255个光子的操纵,刷新量子优越性世界纪录
...具备并行处理能力,可以更高效地完成复杂计算任务。2.光子、原子等各物理体系各有优势和劣势,量子计算总体上还处于马拉松的前一公里,最终哪种体系会胜出,或者多种体系会各自发挥特定作用,尚不明确。3.目前已实现...……更多
科学家正在研究量子电池
...否可以将其整合到量子电池中,这是一种理论上可以存储光子能量并且比传统电化学电池充电速度更快的设备。他们比较了三种充电方法:将两个充电器依次连接到电池、同时连接或叠加连接(包含顺序连接和同时连接,从而无...……更多
...子物理本报讯 2022年诺贝尔物理学奖得主安东·蔡林格《光子之舞:爱因斯坦,量子纠缠和量子隐形传态》由中信出版集团引进出版。本书主要介绍了量子力学的诞生和发展,覆盖从爱因斯坦和普朗克的早期理论到近年来量子隐...……更多
宇宙外面是什么?宇宙是否是其他宇宙的一个“细胞”?
...学中有我们特别熟悉的客观事实,比如量子叠加状态。以光子为例,如果我们人类不去用高精密仪器测量光子,那么光子就会同时拥有粒子的状态和波动的状态,这就是波粒二象性。不去观测光子,光子的波动性和粒子性好像就...……更多
人类为什么无法突破绝对零度?
...殊的物质形态,它的传播不受温度影响。在绝对零度下,光子仍然可以自由穿梭,不会被“冻住”。这是因为光子的运动不受分子运动的影响,而只与自身的速度和频率有关。在这样的低温极限下,物质的行为受量子力学规律的...……更多
光子何以起舞?
本文转自:文汇报光子何以起舞?——走向浪漫而谨严的量子物理林中路2022年诺贝尔物理学奖得主安东·蔡林格《光子之舞:爱因斯坦,量子纠缠和量子隐形传态》 [奥]安东·蔡林格 著 刘宁 译 中信出版集团出版 ■ 韩贵...……更多
量子力学中的不确定性是否存在?
...种更易理解但不够精确的解释是,任何物体只有通过反射光子才能被看见,但当物体小到粒子尺度时,一旦光子撞击到它,撞击点就是我们能确定的位置,但光子的能量必然会改变物体的动量。一旦我们要确定其动量,就不能再...……更多
真空不空!如何从真空中产生物质?
...勒过程1934 年,布雷特(Breit)和惠勒(Wheeler)从理论上描述了光子-光子布雷特-惠勒过程:两个光子通过撞击结合在一起后,有可能变成物质,形成电子和正电子。这是将纯光转化为物质的最简单机制,这个过程是爱因斯坦质能方...……更多
量子雷达:洞察千里的“火眼金睛”
...以电磁场微观量子作为信息载体,进行探测时发射由少量光子组成的探测信号,接收端采用光子探测器进行接收,并通过量子系统状态估计与测量技术,获取回波信号光子态中的物体信息。也就是说,量子雷达更加关注发射和接...……更多
科学家发现一种扭曲晶体,可利用 \
光子晶体是一种由周期性排列的不同折射率的介质制造的规则光学结构。这种材料因为具有光子带隙而能够阻断特定频率的光子,从而影响光子运动。这种影响类似于半导体晶体对于电子行为的影响。由于半导体在电子方面的...……更多
让纳米粒子跳舞,来解开量子极限
两个光学捕获的纳米粒子通过在镜子之间来回弹跳的光子耦合在一起。图片来源:曼彻斯特大学经典物理学和量子物理学之间的界限在哪里的问题是现代科学研究最长期的追求之一,在今天发表的新研究中,科学家们展示了一...……更多
...米现象能够完全背离经典物理?该团队研究发现,非厄米光子—量子比特相互作用系统在奇异点能够呈现出量子纠缠的突变现象。一方面,纠缠是纯量子力学效应,没有对应的经典概念;另一方面,该纠缠相变是非厄米系统所特...……更多
能瞬间充电的量子电池
...能量。组成量子电池的,可以是电子、离子、中性原子或光子,它们是量子物体,可以同时以不同状态叠加的形式而存在。在这里,我们借用量子计算机的术语“量子比特”来描述它们。 什么是量子比特呢?我们知道,在电脑科...……更多
量子引力计算中的基础知识
...了“引力子”这一假设粒子,作为引力场的量子,类似于光子的电磁作用,引力子是引力的传播媒介。引力子被假设为无质量、自旋为2的玻色子。将引力场量子化并引入引力子,有助于在量子层面上理解引力相互作用,并为统...……更多
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