量子究竟是什么?
普朗克假定,光辐射与物质相互作用时其能量不是连续的,而是一份一份的,一份“能量”就是所谓量子。从此“量子论”就宣告诞生。
然而当时的物理界,包括普朗克本人,都讨厌“量子”这个怪物,千方百计想要将它消化在经典物理的世界之中,但却屡试不果。唯有爱因斯坦独具慧眼,他认为光辐射不仅在于与物质相互作用时的能量是一份一份的,光辐射的能量,本身就是“量子化”的,一份能量就是光能量的最小单元,后来称之为“光量子”,或简称“光子”。
“爱因斯坦幽灵”能实现超光速通信?
大家知道,爱因斯坦对量子力学的发展做出极其重要的贡献。然而,爱因斯坦并不喜欢“量子世界的概率性”,他不相信上帝会以掷骰子的方式创造世界,尤其不能认同以玻尔为首的哥本哈根学派对量子力学的诠释。因此,他多次与玻尔就量子力学基本问题发生激烈争论,不过每次他都以失败告终。后来,爱因斯坦便改变争论的策略,即从量子力学原理出发,推演出一个十分荒谬的结果,以期来证明,量子力学用于描述世界是“不完备的”,这就是爱因斯坦等人1935年提出的著名的“EPR佯谬”。
量子技术能将人“瞬间转移”?
经常听到有人议论,“量子技术”太神奇,可以实现时空穿越,将人‘瞬间’转移到别的星球上!”果真如此吗?这一问我们就稍微仔细得讨论这个问题。这些说法主要依据所谓“量子隐形传态”这个经典物理无法做到的神奇过程。
“薛定谔猫”为什么会自然死亡?
凡是学习《量子力学》的学生,都必须学会求解薛定谔方程,人类一百多年来也一直在求解各种各样的薛定谔方程,并开发出激光、半导体、核能等新技术,造福人类近一个世纪。薛定谔正是因为在创建量子力学时所作的巨大贡献荣获了诺贝尔物理学奖。但薛定谔本人后来如同爱因斯坦一样,对量子力学有诸多质疑,1935年他发表了著名的薛定谔猫佯谬,质问客观世界是否存在可以区分的量子态的叠加。
量子密码等于量子通信?
密码学是内容极其丰富的学科,目前量子信息技术仅仅在“密钥分配”这个具体分支上可望发挥独特的作用。保密通信是密码学的重要内容,其基本原理是采用密钥K1K1(0,1的随机数列)通过加密算法将甲方要发送的信息(明文)变换成密文,在公开信道上发送到合法用户乙方处,乙方采用密钥K2K2从密文中提取所要的明文。
量子技术,一个颠覆性新技术
凡是学习《量子力学》的学生,都必须学会求解薛定谔方程,人类一百多年来也一直在求解各种各样的薛定谔方程,并开发出激光、半导体、核能等新技术,造福人类近一个世纪。薛定谔正是因为在创建量子力学时所作的巨大贡献荣获了诺贝尔物理学奖。但薛定谔本人后来如同爱因斯坦一样,对量子力学有诸多质疑,1935年他发表了著名的薛定谔猫佯谬,质问客观世界是否存在可以区分的量子态的叠加。
量子模拟究竟是什么?
随着计算机技术的发展,人类利用计算机来模拟现实世界的能力越来越强大:现在飞机和汽车性能的测试、核试验,都可以在超级计算机的赛博空间中进行;甚至,当前热门的人工智能研究,也可以看成是计算机对人类行为的模拟。但是,用计算机模拟现实世界就总是这样无往而不利吗?
量子也有存储U盘?
存储器的功能就是把信息存储起来,直到需要用到的时候再读出。信息的存储是是人类文明传递的重要手段,也是现代信息技术的一个核心环节。伴随着人类历史的发展,信息存储的介质也在不断变化。语言是人类最初的交流方式,大脑是信息存储的最早介质。它使得人类能够持续生存与进化。从语言到文字是人类文明进步的一个转折点,信息可以脱离人本身以文字等形式保存起来并传递下去。人们先后使用过石头雕刻、绳子打结、书本、磁盘、光盘等各种形式的存储器。
量子传感刷新测量技术极限
人类社会的发展进程从某种意义上就是测量技术不断进步的过程。测量技术的核心就是追求更高的精度。一般情况下可以通过两种方式来提高测量精度。第一种是制备和利用分辨率更高的“尺子”。例如从早期的用手或者脚等的长度作为尺子,到目前人们通常使用的游标卡尺甚至是激光尺子等,人类对空间尺度的测量精度得到了大大的提高;第二种方式是通过多次重复测量减少测量误差,提高测量精度。例如重复N次独立的测量,其精度就可以达到单次测量的,也就是我们经常说的经典力学框架下的测量极限——散粒噪声极限。
第二次量子革命究竟要干什么?
量子力学是人类迄今最成功的理论,此理论衍生出诸如激光(光通信,互联网)、半导体(电脑,手机……),核能等,是造福于人类一个世纪的先进技术。但自量子论诞生一百多年来,科学家关于量子世界的奥秘却一直争论不休,迄今仍不知其答案。