范文健康探索娱乐情感热点
投稿投诉
热点动态
科技财经
情感日志
励志美文
娱乐时尚
游戏搞笑
探索旅游
历史星座
健康养生
美丽育儿
范文作文
教案论文
国学影视

今年的诺贝尔物理学奖为何会授予量子纠缠新京报快评

  2022年诺贝尔物理学奖得主。图/诺贝尔奖委员会官网
  据新华社报道,瑞典皇家科学院10月4日宣布,将2022年诺贝尔物理学奖授予法国科学家阿兰·阿斯佩、美国科学家约翰·克劳泽和奥地利科学家安东·蔡林格,以表彰他们在"纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学"方面所做出的贡献。
  对于一般人来说,量子科学和量子纠缠是极为高端的理论,绝大部分人都不可能懂得和理解。对此,瑞典皇家科学院的解释也尽量通俗化,简要描述了阿斯佩、克劳泽和蔡林格的研究成果。他们三人各自使用纠缠量子态进行了开创性实验,其中两个粒子即使在分离时也表现得像一个单元。他们的结果为基于量子信息的新技术扫清了道路。
  什么是量子纠缠?
  量子力学有不可言喻的巨大影响,并且开始得到应用。量子力学的应用领域并非以前认为的是非常尖端和有很大的局限性,而是有宽广的研究和利用领域,包括量子计算机、量子网络和安全的量子加密通信。量子力学应用和发展的一个关键因素是,如何允许两个或多个粒子以所谓的"纠缠态"存在。"纠缠态"中的一个粒子发生的事情,会决定另一个粒子发生的事情,即使它们相距很远。
  显然,瑞典皇家科学院的解释也没有办法让太多的人弄懂,因此,可以再降维一些来解释,并结合量子通信来理解。所谓量子是指能表现出某物质或物理量特性的最小单元。一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。
  粒子又是指能够以自由状态存在的最小物质组成部分。因此,物理学上把由两个或两个以上粒子组成系统中相互影响的现象称为量子纠缠。爱因斯坦将量子纠缠称为"幽灵般超距作用"(鬼魂似的远距离相互操作作用),而且,爱因斯坦在注意到纠缠量子态令人费解的性质后,怀疑量子力学不是一个完整的理论。
  通俗地讲,量子纠缠就是最小的物质,如粒子(光子)、原子之间的接触、叠加、缠绕,好似信息传递和交流的混沌状态,正因为有这样的交流,可以让量子通信、量子计算机、量子互联网得以实现。然而,信息的传播需要媒介,如空气(声波)、水(波)、电(波)和光纤等,有了这些媒介,还需要对信息的兼容和理解(如同一语言,英语或汉语),以及信息抵达时接收的接口。
  2022年诺贝尔物理学奖公布现场。图/新华社
  量子纠缠的用武之地
  现在,人类的通信有QQ、微信等,即便如此,人们也还感到比较慢,而且并不安全,因此量子纠缠就有了用武之地。
  2010年,美国加州理工学院研究团队实现了4个量子接口之间的纠缠。之后清华大学段路明团队通过光束复分技术,在实验中首次实现了25个量子接口之间的量子纠缠,比此前最高纪录的4个量子接口之间的纠缠提高了约6倍。这也意味着未来不仅通过量子接口可以实现量子通信和量子互联网的联网,而且通信和网速将极大地提高。
  此外,公开资料显示,2017年,中国科学院院士潘建伟等人利用"墨子号"量子科学实验卫星进行试验,在1200千米的通信距离上,以卫星上量子诱骗态光源平均每秒发送4000万个信号光子,一次过轨对接实验可生成300kbit的安全密钥,平均成码率可达1.1kbps。
  这个技术称为星地双向量子纠缠分发,其传输效率比目前同等距离地面光纤信道高出20个数量级,即提升万亿亿倍。这好比一个人步行到火星(如果有道路的话)与光速(光波或电磁波在真空或介质中的传播速度,每秒30万千米)到达火星之间的差距。
  2018年,芬兰阿尔托大学教授麦卡·习岚帕团队成功地对两个独自振动的鼓膜进行了量子纠缠。每个鼓膜的宽度只有15微米,约为头发的宽度,是由1015个金属铝原子制成。通过超导微波电路,在接近绝对零度(-273°C)下,两个鼓膜持续进行了约30分钟的互动。
  这些研究已经证明,量子纠缠并非鬼魅的相互操作,也非心灵感应,而是实际存在。但是,它们是基于阿斯佩、克劳泽和蔡林格的研究成果。
  关键在于,上世纪60 年代,约翰·斯图尔特·贝尔提出了贝尔不等式,说明如果存在隐藏变量,则大量测量结果之间的相关性永远不会超过某个值。然而,克劳泽设计了实验进行测量,通过明显违反贝尔不等式证明了量子力学的实际意义,意味着量子力学不能被使用隐藏变量的理论所取代。
  阿斯佩也设计了一个实验,证明两个粒子的波函数之间的相关性仍然存在,因为它们曾经是相同波函数的一部分,而在测量其中一个粒子之前是没有受到干扰的。
  蔡林格团队则通过实验证明了一种称为量子隐形传态的现象,它可以将量子态从一个粒子移动到远距离的一个粒子。
  有了这三人的开创性工作,现在量子通信和量子计算机已初显端倪。2019年,谷歌公司称,他们已经能够利用一台53量子比特的量子计算机,实现传统计算机无法完成的任务。这一量子计算机在3分20秒内完成特定任务的运算,如果让目前世界性能最好的超级计算机之一——美国能源部橡树岭国家实验室的Summit执行同样任务,大约需要一万年时间。
  尽管后来谷歌撤回了这一论文,但也说明,量子力学和量子纠缠将在网络、IT和计算机方面大有用武之地。所有这一切都有赖于阿斯佩、克劳泽和蔡林格的研究成果。今年的诺贝尔物理学奖授予他们正是对量子力学和量子纠缠理论的承认。
  不过,未来这一理论可能还要经受长期的检验。
  撰稿 / 张田勘(专栏作者)
  编辑 / 马小龙
  校对 /刘越

赚钱的思维,说得太到位了美国理财专家考利利用5年时间,对美国富人和穷人的日常行为和习惯进行调查和分析,他发现富人与穷人很大的一个差异是致富习惯。那么,这些致富习惯是怎样的呢?考利认为成为富人运气只占很小成炒股如何选股,如何建仓?建议原则(三)猴子炒股票的建议少买高价的股票原则股票的运行规律是,由低点走向高点到达高点之后,再由高点走向低点如此反复运行的炒股,不要违背股票的运行规律!要遵循股票这个运行规律,就建议炒股的朋友彩电价格持续下探50英寸千元轻松购还会跌吗?图片源于网络图文无关75英寸电视3220元85英寸电视5829元98英寸电视14999元随着国内彩电价格持续下探,一台近百英寸电视机的价格与一台高配苹果手机的价格相当已不是新鲜事。中美日三国负债对比美国超30万亿,日本12。7万亿,中国呢?众所周知,衡量一个国家的整体经济实力,采取的主要依据是对应国家的国民生产总值,也就是GDP。从这一方面来讲,美国是当之无愧的世界第一经济强国,中国的GDP虽然与美国的存在一定的差距二十大时光丨更加自觉地担负起光荣使命二十大时光丨原标题中国科学技术大学师生(引题)更加自觉地担负起光荣使命(主题)人民日报记者徐靖在位于中国科学技术大学的中科院微观磁共振重点实验室,粒子物理与原子核物理专业教师党支部践行绿色发展乳业深入推进低碳循环经济本报记者孙吉正北京报道乳业是关系到国计民生的重要产业之一,而畜牧养殖则是保证乳业发展的关键。畜牧业作为我国农业发展的支柱,是人们生存发展不可或缺的产业。2021年碳达峰碳中和首次提重大利好!不再一刀切,涉房企业A股融资有条件放开,影响多大?10月20日晚,证监会对涉房企业A股融资有条件放开,引起市场广泛关注。接受券商中国记者采访的业内人士认为,该政策体现了国家坚持房住不炒更好支持实体经济发展的决心,将促进相关企业剥离加快实施创新驱动发展战略来源经济日报俯瞰四川省射洪市锂电高新产业园。园区已入驻35家锂电相关企业,呈现蓬勃发展态势。刘昌松摄(中经视觉)党的二十大报告提出,加快实施创新驱动发展战略。加快实现高水平科技自立凤凰宣传知识送下乡敲门入户学消防红网时刻新闻10月22日讯(通讯员阙婷)为切实做好农村火灾防控工作,进一步提高农村消防安全意识,10月21日,凤凰县消防救援大队走进凤凰县三里湾村开展消防敲门入户宣传活动,让村民更俄政界人士二十大报告为中国未来发展擘画蓝图俄罗斯公正俄罗斯爱国者为了真理党主席米罗诺夫在接受总台记者专访时表示,中国共产党二十大报告为中国未来的发展擘画了蓝图,中国式现代化的发展之路为全世界作出表率,中国继续扩大开放将给世多地频频落子未来赛道释放经济新活力新型显示产业加快投产扩产,新能源汽车产量创新高,人工智能高端装备制造项目频落地记者采访发现,当前多地新兴产业增势强劲,亮点纷呈。在推动新兴产业持续发展壮大的同时,不少地方瞄准脑科学
凯里欧文谈勒布朗詹姆斯我们应该尽可能多地祝贺和庆祝他在骑士队赢得2016年NBA总决赛后,事情变得有点有趣,这要归功于凯里欧文激光般的三分球,一个值得勒布朗詹姆斯盖帽的海报和凯文乐福的一些讨厌的防守。你知道,当欧文通过交易被迫离开克创新不止,重拾巅峰!央视纪录片解密华为Mate50再造巅峰的背后就在不久前,央视发布了一则关于华为的品牌强国纪录片。该视频用一幕幕真实的画面,让我们了解了华为Mate诞生十年的历程。回首过去十年,华为Mate通过一次次创新研发,重拾了品牌的科技2007年詹姆斯屈居二阵,霍华德加内特跌入三阵,当时一阵有谁?NBA有好几个赛季最佳阵容一阵都竞争的异常激烈,比如2005年加内特詹姆斯只有二阵甚至巅峰科比还跌到了三阵,再比如2007年詹姆斯霍华德加内特阿里纳斯韦德这几位里竟然没有一人能闯进西沙群岛旅游大概多少钱?玩几天?西沙游轮旅游行程和价格一览西沙群岛位于中国南海,是一处美丽富饶又人迹罕至的海岛秘境。近年来,随着西沙游轮航线的开通,这个原始纯净的旅游胜地,揭开了神秘的面纱,开始走进人们的视野。今天小萱给大家说说去西沙群岛木耳切记不要用清水泡,多加2样,泡发只需3分钟,清脆爽口又解馋感谢压力吧,压力并不是绝对的坏事,它会激发人的斗志,促进人的成长,压力也能产生动力,在压力的作用下,往往能够找到快速解决问题的方法。比如泡发木耳,前几日,家里人去知名连锁店购买了几芹菜好吃有诀窍,千万别直接下锅炒,学会这样做,比吃肉还下饭导语芹菜好吃有诀窍,千万别直接下锅炒,学会这样做,比吃肉还下饭!大家好,我是傻姐美食,生活中唯有美食和美景不可辜负。冬天气候干燥,再加上吃肉比较多,很容易上火,记得要多吃蔬菜水果。青楼女子出上联拨开荒草见溪水,甘甜可口!乾隆对下联娶她为妃乾隆一直以来都是一个充满着很多争议的皇帝。客观地说,他确实做出过很多比较辉煌的功绩,修纂文化典籍轻徭薄赋,减免税收等等。但不可否认的说,乾隆也犯下大量不可磨灭的过错。比如大兴文字狱联名可口可乐?realme新机憋大招,可惜不在国内发布!手机厂商联名已经成为常态,既可以扩大在不同领域的影响力,还可以吸引对方粉丝关注,属于典型的合作共赢。其中realme品牌堪称联名狂魔,虽然成立至今才三四年时间,但联名的品牌一只手都原料知识告诉你什么是花胶,什么是鱼肚,别搞混了本文系粤厨宝典丛书作者潘英俊先生原创作品,旨在饮食文化及烹饪技术研究前言很多人说花胶即是鱼肚。这种认识是错误的。正确的说法应该是花胶与鱼肚均出自大型鱼类的鱼鳔。1970年代为高档食俗话说肝好人不老,这3个方法很实用!建议收藏春天其实对我们来说是肝气最为旺盛,也是肝脏发病最多的季节,早在明代呢,著名的医学家张景岳就有说过春应肝而养生,所以说我希望每一个看到这篇文章的人,都可以好好的重视养肝。尤其是对于女手机抖音如何投屏到电视?值得收藏的3种方法手机投屏电脑大家都熟悉,要是手机抖音如何投屏到电视该如何实现?大家不要觉得有多难哈,只要当电视是一台比较笨的电脑就好了,那该如何操作呢,很简单的不要怕麻烦,要敢于尝试,今天,小意为