当前位置: 永利总站 > 游戏开发 > 正文

较真 | 量子水杯、量子内衣……这些打着量子旗

时间:2019-11-04 09:01来源:游戏开发
布里斯托尔大学研究人员对量子测量过程进行了新的研究。量子测量是量子力学中最具定义意义的量子特征之一。正如发表在《物理评论快报》(PhysicalReview Letters)的研究,保罗·斯克奇

布里斯托尔大学研究人员对量子测量过程进行了新的研究。量子测量是量子力学中最具定义意义的量子特征之一。正如发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)的研究,保罗·斯克奇普齐克(Paul Skrzypczyk)博士和诺亚·林登(Noah Linden)教授研究了通过测量过程在量子尺度上获取世界信息的方式。由于其独特的重要性、创新性和广泛的吸引力。发现测量具有高信息量的能力与测量对缺陷或噪声的鲁棒性密切相关。

图片 1

图片 2

较真要点:

还发现了与量子信息科学的一个分支的联系,这个分支与通信有关。将测量作为一种特殊的通信通道,并发现其良好通信能力与测量对缺陷的鲁棒性有同样关系。布里斯托尔量子信息研究所的Skrzypczyk博士说:理解量子力学中的测量过程是一个基本问题,这在过去得到了广泛的研究。与任何基本问题一样,真正理解将是多方面的,通过将测量的信息量与它对噪声鲁棒性以及量子通信理论联系起来,为我们对测量过程的理解增加了一个新的方面。

查证者:闰余成岁 | 物理博士

图片 3

继物联网、云计算、大数据、3D打印等之后,“量子”近年来成为炙手可热的科技名词,并且很快从实验室走向了社会。据了解,“量子水杯”、“量子项链”、“量子内衣”甚至“量子护心卡”等多种量子产品在市场上出现,有的还成为了网络热销爆款。

量子力学是一个以反直觉著称的研究领域,这项最新的研究可能会激发进一步的研究,因为在这项研究工作中发现的联系似乎在其他情况下有类似物,涉及量子力学测量过程之外的其他方面。Skrzypczyk博士说:我们希望在量子力学和量子信息科学中更广泛地探索结果的普遍性,最初探索表明,我能已经发现了一个更为普遍现象的第一个例子,很兴奋能着手调查它们到底有多普遍。本研究介绍了度量信息性的资源理论,这允许我们定义一个相关的量词,称之为度量的鲁棒性。

那么,令人应接不暇的量子产品,真的有效吗?让我们从什么是量子说起。

图片 4

一、量子理论难懂,但量子这个词并不复杂

它描述了在测量完全没有信息之前,必须添加多少“噪声”。结果表明,该几何量词在适当选择的状态判别博弈中比随机猜测具有更强的测量优势,是对某一量子到经典信道可达信息的单次概化,具有一定的运算意义。利用这一观点,进一步证明了最近引入的不对称或相干的鲁棒性是一个集合的可访问信息的单镜头泛化。研究也更广泛地讨论了基于鲁棒性的测度、识别问题和信息理论量之间的联系。

通常物理系学生都要学习力、热、光、电等四小力学以及理论力学、电动力学、热力学与统计物理、量子力学等四大力学。根据笔者当时学习时的经历和体会,这些大小力学中,大部分同学都反应量子力学最晦涩而难懂。

图片 5

的确,与其他力学主要难在复杂的数学方程不同,量子力学描述了一个跟经典物理截然不同的图景,或者说是超越了牛顿世界的新世界观,需要从思想上跳出牛顿力学框架来理解量子理论给出的论证和结论。

博科园-科学科普|研究/来自: 布里斯托大学

比如,宏观世界的物质,能量是连续的,但对于微观的原子、原子核、核外电子等,它们的能量却是分离化的,只能处于一系列能量不连续的能级,这种状态叫做量子化。当电子面对一堵高墙,即使它的动能小于高墙的势能,但却仍有一定的概率穿越这堵墙,这在量子力学中可以通过严格的数学从薛定谔方程推导出来,并且在实验上得到证实。而这在经典力学中是绝对不可能发生的——正如车的动能不足够大就不可能爬上某个山坡。

参考期刊文献:《物理评论快报》

又如,量子力学给出一个测不准原理,也就是对于微观世界的粒子,你不可能同时准确知道它的位置和速度,当速度固定时,它的位置存在着大于某个常数的不确定性,反之亦然。这个原理根源于量子力学中测量的性质,对像空间位置、动能这样相互联系的力学量,不可能同时准确地测量。

博科园-传递宇宙科学之美

所以,自二十世纪初诞生以来,量子理论似乎一直是一个独特的、不可感知的物理分支,在这个问题上,连被誉为继伽利略、牛顿以来最伟大的物理学家爱因斯坦也有过失误。他反对量子论的创立者波尔、薛定谔等人的观点,认为随机性是不可能的,如果有也是因为一些参数没有掌握,类似于求解方程缺少条件一样,因为上帝不会掷骰子。不过,后来却有越来越多的实验证实了量子理论的正确性。

回到量子这个名词,它来自拉丁语quantus,英文为“quantum”,意为“有多少”,代表“一定数量的某物质”,如果一个物理量存在最小的不可分割的基本单位,这个最小单位就称为量子,比如对于光的基本组成光子来说,每一个光子都是不可分割的最小能量单元,称为光量子,简称光子,光子等微观粒子所具有的状态,就称为量子态。

因此,牛顿定律统治的是宏观世界,量子力学和量子理论统治的则是微观世界。与牛顿方程相对应的量子世界的主宰是薛定谔方程。正是薛定谔方程揭开了一个博大精深而玄妙的新世界。

图片 6

二、量子世界或许很大,但目前看得见的是“量子 信息”

量子世界里,量子叠加、量子纠缠、量子不可克隆定理等新奇的物理规律不断被推演和证实。

量子叠加指量子客体的状态可以同时处于多种不同的量子态上,如电子的自旋处于朝上状态和朝下状态的叠加态。着名的“薛定谔的猫”就是这样的一个例子,“一只猫可以同时是活的又是死的”。

编辑:游戏开发 本文来源:较真 | 量子水杯、量子内衣……这些打着量子旗

关键词: