施郁:量子科技為何重要
中共中央政治局日前就量子科技研究和應用前景舉行了第二十四次集體學習。習近平總書記主持學習時強調:“量子力學是人類探究微觀世界的重大成果。量子科技發展具有重大科學意義和戰略價值,是一項對傳統技術體系產生沖擊、進行重構的重大顛覆性技術創新,將引領新一輪科技革命和產業變革方向。”“要充分認識推動量子科技發展的重要性和緊迫性,加強量子科技發展戰略謀劃和系統布局,把握大趨勢,下好先手棋。” 量子科技為什么重要? 首先,量子力學建立以后,就成為整個微觀物理學的理論框架,帶來了后者一個又一個的成功。 量子力學解釋了化學。元素周期表、化學反應、化學鍵、分子的穩定性等,都是量子力學規律所導致。 量子力學幫助我們理解宇宙。我們的宇宙跨越各種尺度,從光到基本粒子,到原子核,到原子、分子以及大量原子構成的凝聚態物質。量子力學對于認識這些都起了重要的作用,也因此成為現代技術的基礎。 在微觀的尺度上,各種基本力的......閱讀全文
施郁:量子科技為何重要
??中共中央政治局日前就量子科技研究和應用前景舉行了第二十四次集體學習。習近平總書記主持學習時強調:“量子力學是人類探究微觀世界的重大成果。量子科技發展具有重大科學意義和戰略價值,是一項對傳統技術體系產生沖擊、進行重構的重大顛覆性技術創新,將引領新一輪科技革命和產業變革方向。”“要充分認識推動量子科
他靠量子力學拿了諾獎,卻在量子力學上掛科
今天的諾貝爾物理學獎,頒給了法國的阿蘭·阿斯佩、美國的約翰·克勞澤以及奧地利的安東·塞林格。其實這哥仨兒在2010年已經一起得過沃爾夫獎了,今天是諾獎再聚首。他們的研究解讀在今天的推送里,比較難懂。這里我們來講講三位量子大佬輕松的趣事,毀一下他們嚴肅科學家的人設(不是)。文藝老年塞林格科幻中二粉塞林
量子力學中,怎么算測量
量子力學中的測量必須是相互作用;量子力學假定體系是n個粒子,測量儀器是m個粒子,然后n個粒子和m個粒子相互耦合,經理論推導發現,在測量條件下的m+n個粒子的體系的演化趨勢是其中n個粒子組成的子體系發生波函數塌縮。值得注意的是,整個宇宙作為一個整體,無法與其他東西耦合,所以不會發生退相干(波函數塌縮)
PRL:知更鳥也“懂”量子力學
量子力學對大部分人來說意味著深奧和難懂。而有研究顯示,小小的知更鳥卻“懂”量子力學。英國研究人員報告說,知更鳥在遷徙中應用相關原理辨識地球磁場方向,甚至在有些方面比人類現有水平還高。 英國牛津大學日前發布公報說,該校研究人員和國際同行在研究知更鳥時曾發現,它們的眼睛中存在一種可以感應磁
物理學家利用人工智能設計量子力學實驗
北京時間3月7日上午消息,維也納大學研究人員安東·齊林格(Anton Zeilinger)及其團隊設計了一種名為Melvin的人工智能算法,希望利用人工智能技術來推進量子力學的研究。他們的研究成果已發表在《物理評論快報》上。 量子力學是最令人迷惑的科學領域之一,即使最優秀的物理學家也認為,量子
量子力學中的“量子”到底是什么東西
在物理學的認識中,我們聽到最多的就是質子中子和電子,分子,可能對于量子這一個名詞非常的陌生,其實量子顧名思義就是可以被量化的粒子,在宇宙中存在著千千萬萬的物質,那么除了輻射以及紫外線還有其他的塵埃之外,還存在著一些非常非常小的物質,當來衡量這些非常小的物質的時候可以用量子來形容。就我們對許多物質或者
在太空新“樂園”玩轉量子力學
NASA冷原子實驗室上的設施將使用激光器和其他技術,將原子冷卻到絕對零度附近。圖片來源:英國《自然》雜志官網今日視點量子物理學家即將在太空擁有自己的“游樂場”。據英國《自然》雜志官網8日消息,美國國家航空航天局(NASA)的冷原子實驗室將于5月20日發射升空,進入國際空間站。屆時,它將成為目前宇宙中
量子力學仍無法描述宏觀系統
根據英國《自然·通訊》雜志18日報道的一項量子物理學最新研究,歐洲科學家指出,當多個能動者利用量子力學來預測彼此的觀察結果時,他們得到的結果總是不一致。這一結果表明,當前人類對于量子理論的所有解讀,仍無法外推至復雜宏觀(大到肉眼可見)的系統,難以對其進行統一的描述。 量子力學是主要研究原子
科學家首次驗證量子力學中復數不可或缺
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488429.shtm 量子物理是否確實需要復數的參與,一直是一個長期的基礎性問題。2022年初,潘建偉團隊利用可實驗驗證的、類似貝爾不等式的定量判據,率先完成了排除了實數形式描述標準量子力學的第一個
量子科學革命:中國科學家將引領風騷
量子力學是微觀物理學依賴的基本理論框架。自其提出一百多年來,在物理學基礎與應用的方方面面取得了一個又一個的成功。復旦大學物理系教授施郁將量子信息和量子操控等方面發生著的改變稱為“繼續量子科學革命”。在這場科學革命中,中國科學家正在努力攀登,在某些領域已經占據鰲頭。 量子科學革命正在發生 早在
量子力學基礎研究獲重要進展
10月10日,記者從中國科學技術大學獲悉,該校郭光燦院士團隊與西班牙理論物理學家合作,實驗驗證了基于局域操作和共享隨機性(LOSR)理論框架下的真多體非局域性,結果表明用兩體或三體非局域關聯無法解釋自然界產生的所有關聯。該成果日前發表在國際期刊《物理評論快報》上,并被選為該期的封面文章。 量子力
《科學》:移動量子點能建立一種奇異的量子力學連接
電子能夠沿著半導體表面的波紋運動,其中相互交叉的波紋能夠形成一個移動的微小“量子點”(如圖),其作用相當于一個人造原子。這是由于被這些點捕獲的電子僅具有不連續的能量。?據美國《科學》雜志在線報道,如今,英國劍橋大學的物理學家發現,電子能夠從一個移動的量子點躍遷到另一個量子點,這一過程被稱為“隧道”。
全球量子科技頂尖專家共議量子計算科技創新
以量子信息與量子計算為代表的量子科技發展具有重大科學意義和戰略價值,將引領新一輪科技革命和產業變革方向。近年來,在物理學、信息科學與工程學等多學科融合促進之下,量子科技的基礎重大科研成果不斷涌現,在量子測量、器件和設備等體現出了強大的量子優越性,展現出了解決新材料設計、生物藥物研發、通信金融安全等復
引力量子場論可打破局限統一廣義相對論與量子力學
有沒有一種理論可以統一廣義相對論和量子力學?有沒有一種理論可以統一描述引力、電磁力、弱力、強力四種基本作用力?25日,中國科學院院士、中國科學院大學副校長吳岳良在中科院理論物理所舉行的前沿科學論壇上,提出引力量子場論。該理論打破以彎曲時空幾何為基礎的廣義相對論的局限,將廣義相對論與量子力學統一起
物理學家創建量子制冷機
幾十年來,原子物理學家利用激光減緩在氣體中“四處亂跳”的原子的速度,并將其冷卻至略高于絕對零度,以研究它們怪異的量子性質。如今,一個研究團隊利用類似方法,成功地將物體冷卻。只不過,這次沒有利用激光。這種此前從未在試驗中得以展示的技術,或許有一天可被用于冷卻微電子組件。 普通的激光冷卻試驗中,物
葉子用量子力學原理增強光合作用
技日報北京10月27日電 (記者張夢然)美國《大眾科學》26日在線發表的文章顯示,一種喜陰植物通過自己藍暈色葉子,利用量子力學原理使光合作用高效進行,從而適應了極度弱光的環境條件。 一直以來,光合作用被認為是地球擁有生命的標志性反應,植物在進行光合作用時可獲取大量太陽光照,葉綠體將收集的陽光轉
以色列創新實驗實現量子力學現象可視化
以色列特拉維夫大學科研人員創造性地設計了一種大型機械系統,可通過耦合擺系統的運動實現特殊“拓撲”材料量子力學現象的可視化。相關研究發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。 該項研究實現了量子力學的三個現象的可視化,分別為布洛赫振蕩、齊納隧道效應以及拓撲介質中的波演化。研究人員觀測到了特殊“
孫昌璞院士:量子力學何以大道至簡?
學界對于量子力學的詮釋至今沒有達成共識,存在著“一元論”還是“二元論”的哲學對立。中國工程物理研究院研究生院院長、北京大學物理學院教授孫昌璞院士認為,不妨遵循“大道至簡”的價值觀,即如果關于同一個問題有兩種理論都能作出同樣準確的預言,那么應該挑選使用假設最少的那一個。 孫昌璞還從科學哲學的角度
孫昌璞院士:量子力學何以大道至簡?
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/507175.shtm ? 編者按 學界對于量子力學的詮釋至今沒有達成共識,存在著“一元論”還是“二元論”的哲學對立。中國工程物理研究院研究生院院長、北京大學物理學院教授孫昌璞院士認為,不
錢伯初教授:陪量子力學“玩”到82歲
在生命的最后時光,82歲的物理學家錢伯初似乎還沉浸在講臺上,嘴中含混地冒出“方程”、“數據”這樣的字眼。 就在他病重的最后幾個月,蘭州大學物理學院的一位年輕老師帶著孩子去病房探望老人,錢伯初躺在病床上和他聊了兩個多小時的量子力學。直到孩子餓哭了,錢先生才容許他離開。 2014年4月3
量子力學誕生百年-我國正迎來加速突破
??今年以來,我國在量子計算、量子通信、量子測量等領域不斷取得新突破,進一步提高了利用量子技術獲取、傳輸和處理信息的方式和能力。??今年是量子力學誕生100周年。從1900年普朗克提出量子假說,到1925年矩陣力學和波動力學的誕生標志著量子力學初步形成,量子力學的建立堪稱科學史上范式革命的典范,不僅
中科大實數量子力學檢驗實驗入選國際物理學十大進展
物理學家使用數學來描述自然規律。復數中虛數的基本單位i,對應于英文“想象的”。在經典物理學中,人們只用實數就可以寫出所有定律,而復數僅僅作為一個方便的計算工具被主觀引入。隨著量子力學誕生,量子力學是否必須使用復數描述,以及這個“想象的”i是不是客觀實在,是一直存在著爭議的、長期的基礎性問題。1926
量子糾錯里程碑-七個物理量子位組成的邏輯量子位實現
荷蘭量子計算公司QuTech的研究人員與代爾夫特理工大學、荷蘭國家應用科學院(TNO)合作,在量子糾錯方面達到了一個新里程碑。他們將編碼量子數據的高保真操作與可擴展的方案集成在一起,實現了重復數據穩定。研究成果近日發表在《自然·物理學》12月刊上。 物理量子位容易出錯,這些誤差有多種來源,包括
我科學家揭示量子相干與量子功關系
記者3日從中國科學技術大學獲悉,該校中國科學院微觀磁共振重點實驗室杜江峰、榮星等人基于固態單自旋量子體系,對量子系統中的最大可提取功開展了系統實驗研究。實驗表明,通過提升量子系統的相干,可以有效提升量子態中的最大可提取功。該成果日前發表在《物理評論快報》上。 在熱力學研究中,理解一個系統能夠被
Nature:從經典物理到量子行為,超冷原子形成“量子龍卷”
發表在《自然》雜志上的一項最新研究中,麻省理工學院的研究團隊觀察到從經典物理行為到量子行為的關鍵交叉。 在快速旋轉超冷原子的量子流體時,最初的圓形原子云首先變形為一個薄薄的針狀結構,當經典效應應該被抑制只留下相互作用和量子定律來主導原子行為時,針狀物自發地變成了晶體圖案,類似于一串微型的量子龍
七個物理量子位組成的邏輯量子位實現
荷蘭量子計算公司QuTech的研究人員與代爾夫特理工大學、荷蘭國家應用科學院(TNO)合作,在量子糾錯方面達到了一個新里程碑。他們將編碼量子數據的高保真操作與可擴展的方案集成在一起,實現了重復數據穩定。研究成果近日發表在《自然·物理學》12月刊上。 物理量子位容易出錯,這些誤差有多種來源,包括
超純砷化鎵電子態遵守量子力學法則
據美國每日科學網站7月27日報道,美國科學家成功制造出了超純的砷化鎵,并讓其呈現出某種特殊的狀態,在這種狀態下,電子不再遵守單粒子的物理學法則而被它們之間的相互作用(由量子力學法則來解釋)所掌控,這種超純材料和狀態都有望用于高速量子計算機的研究中。 量子計算機使用電子的量子力
物理所搭建拓撲量子磁體
拓撲物態具有受保護的拓撲邊界模式,對局域擾動展現出魯棒性,是凝聚態物理和量子信息科學領域的前沿熱點課題之一。人工量子系統憑借其結構的可定制性和參數的可調性,已成為研究拓撲物態的重要實驗平臺。然而,迄今為止,基于人工量子系統的拓撲物態研究集中在無相互作用的系統,而對具有相互作用的多體拓撲物態的量子模擬
物理所搭建拓撲量子磁體
拓撲物態具有受保護的拓撲邊界模式,對局域擾動展現出魯棒性,是凝聚態物理和量子信息科學領域的前沿熱點課題之一。人工量子系統憑借其結構的可定制性和參數的可調性,已成為研究拓撲物態的重要實驗平臺。然而,迄今為止,基于人工量子系統的拓撲物態研究集中在無相互作用的系統,而對具有相互作用的多體拓撲物態的量子模擬
新材料如何實現“量子飛躍”
長期以來,人們對量子信息技術應用的關注一直集中在數據傳輸和加密等領域。新研究將目光轉向化學領域,使量子系統有望助力開發新藥和新材料等。研究人員最近使用量子計算機對簡單分子進行建模,實現新材料的“量子飛躍”,成為量子計算商用化的開始。 美國《麻省理工科技評論》日前將“材料的量子飛躍”列入20