量子学术研究
A. 量子通讯的中国研究
中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室的潘建伟教授及其同事, 利用冷原子量子存储技术在国际上首次实现了具有存储和读出功能的纠缠交换,建立了由300米光纤连接的两个冷原子系综之间的量子纠缠。这种冷原子系综之间的量子纠缠可以被读出并转化为光子纠缠以进行进一步的传输和量子操作。该实验成果完美地实现了长程量子通信中亟需的“量子中继器”,向未来广域量子通信网络的最终实现迈出了坚实的一步。
类比于传统的电子通讯中为了补偿通讯号衰减而进行整形和放大的电子中继器,奥地利科学家在理论上提出,可以通过量子存储技术和量子纠缠交换和纯化技术的结合来实现量子中继器,从而最终实现大规模的长程量子通讯。量子存储的实验实现却一直存在着很大的困难。为了解决量子存储问题,国际上人们做了大量的研究工作。比如段路明及其奥地利、美国的合作者就曾于2001年提出了基于原子系综的另一类量子中继器方案。由于这一方案具有易于实验实现的优点,受到了学术界的广泛重视。然而,随后的研究表明,由于这一类量子中继器方案存在着诸如纠缠态对信道长度抖动过于敏感、误码率随信道长度增长过快等严重问题,无法被用于实际的长程量子通讯中。
为了解决上述困难,潘建伟、陈增兵和赵博等在理论上提出了具有存储功能、并且对信道长度抖动不敏感、误码率低的高效率量子中继器方案。同时,潘建伟研究小组与德国、奥地利的科学家经过多年的合作研究,在逐步实现了光子—原子纠缠、光子比特到原子比特的量子隐形传态等重要阶段性成果的基础上,最终实验实现了完整的量子中继器基本单元。由于量子中继器实验实现在量子信息研究中的重要意义。
作为新一代通信技术,量子通信基于量子信息传输的高效和绝对安全性,国际科研竞争中的焦点领域之一。合肥城域量子通信试验示范网于2010年7月启动建设,投入经费6000多万元。经过中国科学技术大学和安徽量子通信技术有限公司科研人员历时1年多的努力,项目建成后试运行,各项功能、指标均达到设计要求。该项目2012年3月29日通过安徽省科技厅组织的专家组验收,30日正式投入使用。
具有46个节点的量子通信网覆盖合肥市主城区,使用光纤约1700公里,通过6个接入交换和集控站,连接40组“量子电话”用户和16组“量子视频”用户。主要用户为对信息安全要求较高的政府机关、金融机构、医疗机构、军工企业及科研院所,如合肥市公安局、合肥市应急指挥中心、中国科技大学、合肥第三人民医院及部分银行网点等。
合肥量子通信网的建成使用,标志着我国继量子信息基础研究跻身全球一流水平后,在量子信息先期产业化竞争中也迈出了重要一步。我国北京、济南、乌鲁木齐等城市的城域量子通信网也在建设之中,未来这些城市将通过量子卫星等方式联接,形成我国的广域量子通信体系。
B. 美法学者因量子力学研究获诺贝尔物理学奖
大家觉得现在人的素质是不是在提高?
中国知识分子只会在进口硬件平台、软件平台、科技体系、意思形态基础上拼凑科技快餐、系统集成,已经被西方国家替换了基本技能、废了基本功,是沦为@@@文化、商品、科技的殖0民地。
消费水平提高了,贪污挥霍欲望没有任何约束而极度膨胀,基础工业被破坏了,集体道德沦丧了。
论文爆炸是吞0噬全国资源的黑0洞。知识分子奢0侈的生活与挥0霍国家的真金白银,把中国的经济资源消耗殆0尽,彻0底颠0覆破坏了道0德基础。
诺贝尔奖对于中国是一剂绚丽包装的毒0药、是毒0品,是鸦0片,是陷0阱,是圈0套,是败0坏学术造成教育腐0败的用巨资购买成0瘾的荼0毒,是美国的战略家居心险0恶、用心险0恶地精心设计的为渊驱鱼,为丛驱雀、釜底抽薪、掏空中国的春0药经济,制造精神鸦0片,是有0毒的政治迷0魂药;是美帝对中国知识分子进行侵0蚀的工具、武器、噱头、阴0谋诡0计。而且西方科技体系越进步、越发达,现代仪器越昂贵、先进加工设备系统价格愈加高昂,深空探索、基因工程、纳米微观研究、高能物理求索等等研究手段耗资宏大到要许多发达国家联合开放都捉襟见肘的时代,美帝蛊0惑怂0恿、用眼花缭乱、虚无缥0缈的诺贝尔奖来引诱中国用举国资源、掏空国库、挖尽全社会资源去破坏国家经济基础、毁坏国民经济建设,概念麻0醉中国人,是已经和将跨越相当长的历史时期的“星球大战”似地巨0骗、诱导、咋0呼、忽悠、妖0言惑0众。买办们、中国知识分子在西方洋大人的指挥下糟0蹋挥0霍、盘0剥自己的民众,还帮着国家资本打劫自己人民的财富,运用西方政治、意思形态、科学技术体系、美元霸0权,攫0取全世界的财富,早就已经是中国人奴0才、心理畸0形和扭0曲的公开表现,得到洋老板的一片叫好,解除了中国人的精0神武0装,让不少中国人特别是官员听了很受用,以此为官绩、政绩,做什么生意最赚钱:
M国。
得了诺贝尔奖又怎样?中国的自行车材质与制作水平现在还达不到发达国家文革前的水平呢。
帝国主义利用豢0养的洋0奴和内0鬼以及代理人引导《自然》杂志、《科学》杂志上发表论文来搞垮中国,体制内各路知识分削尖脑袋、趋之若0鹜,败0坏了党0风政0风,更败0坏了民心。
怎样获得诺贝尔奖?
很简单哟,再办一次奥运会,送几个银牌、礼让几个金牌给他们,再进口多些最新仪器设备,买一大批各种先进材料、先进试剂,多请一大批外籍专家,特别是聘请诺贝尔获奖者、聘请诺贝尔奖评委,不就得了吗?太没有长远眼光了。
C. 九州量子还与哪些教科研机构有合作
九州量子和清华大学成立过链子网络联合实验室、与贵州省公共大数据重点实验室联合建立量子安全大数据实验室、另外还对中山大学、国防科大等高等学府提供过量子核心设备的关键器件供学术研究。
D. 量子力学的奠基人是谁,爱因斯坦,薛定谔
量子力学的奠基人是薛定谔。
量子力学是现代物理学中一个重要的分支,在量子力学领域中,涌现出了一大批杰出的科学家,其中我们熟知的爱因斯坦和薛定谔以及沃纳·海森堡。爱因斯坦就不用多说了,大家都认识。薛定谔以及沃纳·海森堡又是何方神圣?先来说薛定谔,提及这个名字大家可能会有所陌生,但是大家都听过薛定谔的猫这个实验。没错,其中的薛定谔就是他本人。那么薛定谔的猫这个实验是一种怎样的实验呢?
所以说,无论是爱因斯坦也好,薛定谔也罢,他们都对物理学,更准确的是对量子力学的发展有着重要的推动作用,不存在高低之分。爱因斯坦,薛定谔和沃纳·海森堡都是物理学史上杰出的科学家。
E. 量子通信和量子计算机成为世界顶尖科学,有何意义
量子研究在很早的时候已经开始,最早的国家是美国和欧洲一些国家,在量子研究领域,这些国家一直处于一个先进水平,但是最近几年中国科学家的努力取得成果,我们的量子科学研究,已经在很多领域超越对手,开始取得领先地位。
中国的量子计算方面进行了系统的研究和布局,我们中国现在能够利用超冷原子,进行实用化的量子模拟技术,这些的技术目前处于世界先进水平,因此中国在量子技术方面,开始逐步的来到世界先进水平,相信未来将会更加的成功。
F. 什么是量子与量子医学
量子的定义:一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。通俗地说,量子是能表现出某物质或物理量特性的最小单元。量子英文名称量子一词来自拉丁语quantus,意为“有多少”,代表“相当数量的某物质”。在物理学中常用到量子的概念,指一个不可分割的基本个体。
量子医学:就是是建立在量子力学原理的基础上,结合了量子生物学、量子药理学和生命信息学,利用微观状态的电子波动、辐射、能量等场态形式物质,对人类生命进行综合、系统、全面、发展性地预防、调节、诊断、治疗、康复的学科。
量子医学产品的特点是非药物、无损伤、非介入,具有极高的安全性、有效性、方便性、快捷性,非常适合家庭使用,对于减轻烟酒毒害,提高饮水质量,预防及辅助治疗慢性疾病以及防控药源性疾病的发生与发展均有较好的效果。
(6)量子学术研究扩展阅读:
量子力学:
就是在克服早期量子论的困难和局限性中建立起来的。在普朗克—爱因斯坦的光量子论和玻尔的原子论的启发下,法国物理学家L.德布罗意分析了光的微粒说与波动说的发展历史,并注意到几何光学与经典粒子力学的相似性,根据类比方法设想实物(静质量m≠0的)粒子也和光一样,具有波粒二象性,且这两方面必有类似的关系相联系,而普朗克常数必定出现在其中。
他假定与一定能量E和动量p的实物粒子相联系的波(称为“物质波”)的频率和波长分别为 ν=E/h,λ=h/p,称为德布罗意关系式。他提出这个假定一方面是企图把作为物质存在的两种形式(光和m≠0的实物粒子)统一起来;另一方面亦是为了更深入地理解微观粒子能量的不连续性,以克服玻尔理论带有人为性质的缺陷。
德布罗意把原子定态与驻波联系起来,即把束缚运动实物粒子的能量量子化与有限空间中驻波的波长(或频率)的离散性联系起来 。
量子力学是研究原子、分子以至原子核和基本粒子的结构和性质的基本理论,是近代物理的基础理论之一。20世纪前的经典物理学只适于描述一般宏观条件下物质的运动,而对于微观世界(原子和亚原子世界)和一定条件下的某些宏观现象则只有在量子力学的基础上才能说明。
另一方面,物质属性及其微观结构只有在量子力学的基础上才能得以解释 。所有涉及物质属性和微观结构的问题,无不以量子力学作为理论基础 。
G. 什么是量子瞬间传输技术看完你就懂了
相距遥远的两个量子所呈现出得关联性。科学家早就发现,处于特定系统中的两个或多个量子,即使相距遥远也总是呈现出相同的状态,当其中一个量子状态改变时,其他量子也会随之改变。量子瞬间传输技术就是基于此的传输技术。
一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,我们就说这个物理量是量子化的,把这个最小单位称为量子。光子就是光量子,一束光至少包含一个光子,再少就不存在了。实验发现,原子中电子的能量不是连续变化的,而是只能取一些分立的值,也就是说,原子中的电子能量是量子化的。量子化是微观世界的普遍现象。20世纪上半叶(主要是从1900年到1930年),普朗克、爱因斯坦、德布罗意、玻尔、海森堡、薛定谔、狄拉克、玻恩、泡利等伟大的物理学家们创立了量子力学,这是我们目前对微观世界最准确的描述。相对论几乎是爱因斯坦独力创造出来的,量子力学却是群星璀璨的产物。爱因斯坦在其中也发挥了非常重要的作用(提出光量子,这是他得诺贝尔物理学奖的原因,居然不是相对论!),但并不是最重要的,最重要的两个贡献者是普朗克和海森堡。不过上面无论哪一位,都比在世的物理学家伟大多了(杨振宁可能跟泡利相差不是很远?),这是时代的垂青,个人无法改变的。
量子力学描述世界的语言跟经典力学有根本区别。经典力学描述一个粒子的状态,说的是它在什么位置,具有什么动量。不言而喻的是,在任何一个时刻这个粒子总是位于某个位置,具有某个动量,即使你不知道是多少。量子力学描述一个粒子的状态,却是给出一个态函数或者称为态矢量,这个态矢量不是位于日常所见的三维空间,而是位于一个数学抽象的线性空间。在这里我们不需要深究这是个什么空间,关键在于两个态矢量之间可以进行“内积”的运算。内积是什么?在三维空间中,两个长度为1的单位矢量a和b做内积(a, b),得到的是它们夹角的余弦,即两个矢量方向相同时得到1,方向相反时得到-1,互相垂直时得到0,所以内积也可以理解为一个矢量在另一个矢量上的投影。对两个态矢量也可以求这样的内积,结果是个复数(即有实部虚部,不一定是实数),而这个复数的绝对值小于等于1。
现在不可思议的新概念来了:对于任何一个物理量P(例如位置、动量),态矢量都可以分为两类,一类具有确定的P,称为P的本征态,P的取值称为这个本征态的本征值;另一类不具有确定的P,称为P的非本征态。非本征态比本征态多得多,如同无理数比有理数多得多。也就是说,绝大多数情况下,一个粒子是没有确定的位置的!等等,什么叫做“没有确定的位置”?是因为粒子跑得太快了,我们看不清吗?量子力学说的不是这种常规(而错误)的理解,而是说:非本征态是一个客观真实的状态,跟本征态同样客观真实,它没有确定的位置是因为它本质上就是如此,而不是因为我们的信息不全。来打个比方,有些状态可以用指向上下左右的箭头来表示,于是你定义“方向”为一个物理量,但是还有些状态是一个圆!圆状态跟箭头状态同样真实,只是没有确定的方向而已。
但是读者还会困惑,因为我们总是可以用仪器去测量粒子的位置,测量的结果总是粒子出现在某个地方,而不是同时出现在两个地方,或者哪里都测量不到。好,下面就是量子力学的关键思想:对P的本征态测量P,粒子的状态不变,测得的是这个本征态的本征值。而对P的非本征态s测量P,会使粒子的状态从s变成某个P的本征态f,概率是s与f的内积的绝对值的平方|(s, f)|^2,发生这个变化后测得的就是f的本征值。用上面的例子来说,对箭头状态测方向,状态不变,得到的就是箭头的方向;对圆状态测方向,圆状态会以相同的几率变成任何一个箭头状态,得到的是这个新的箭头状态的方向。对位置的非本征态测量位置,就会测得粒子出现在某个随机的位置,而出现在空间所有位置的几率之和等于1。怎么知道测量结果是随机的呢?制备多个具有相同状态的粒子,把实验重复多次,就会发现实验结果每次都不一样。没错,量子力学具有本质的随机性,同样的原因可以导致不同的结果,这是跟经典力学的又一大区别。
你也许会觉得上面这些说法简直莫名其妙,但是现在绝大多数科学家都对它们奉若圭臬。为什么呢?因为这套奇怪的理论跟实验符合得很好,而经典力学却不能。当然,这是哲学性的原因,而操作性的原因很简单:现在的科学家受的都是量子力学的教育。普朗克有一句非常有趣的话:“新的科学真理并不是由于说服它的对手取得胜利的,而是由于它的对手死光了,新的一代熟悉它的人成长起来了。”
事实上,现在仍然有不少人对量子力学提出各种各样的挑战,包括不少专业科学家,民科就更多了(当然挑战相对论的民科更多)。历史上,挑战量子力学的势力更加强大,其中的带头大哥就是--爱因斯坦!老爱坚信粒子应该具有确定的位置和动量,世界的演化应该是决定性的,对前面说的量子力学的不确定性和随机性十分不满。用他自己的话来说,他相信“没有人看月亮的时候,月亮仍然存在”,以及“上帝不掷骰子”。
如果是一般人,表达完信念也就没事了。但爱因斯坦是超级伟大的科学家,神一样的人物,他不会满足于只做口舌之争,而是要设计一个判决性的实验,以可验证的方式证明量子力学的错误。于是乎,1935年,爱因斯坦(Einstein)、波多尔斯基(Podolsky)和罗森(Rosen)提出了一个思想实验,后人用他们的首字母称为EPR实验。你可以制备两个粒子A和B的“圆”态,使得在这个状态中两个粒子的某个性质(如电子的自旋角动量、光子的偏振)相加等于零,而单个粒子的这个性质不确定。这样一对粒子称为EPR对。然后你把这两个粒子在空间上分开很远,任意的远,然后测量粒子A的这个性质。好比你测得A是“上”,那么你就立刻知道了B现在是“下”。问题是,既然A和B已经离得非常远了,B是怎么知道A发生了变化,然后发生相应的变化的?EPR认为A和B之间出现了“鬼魅般的超距作用”,信息传递的速度超过光速,违反相对论。所以,量子力学肯定有错误。
这个问题非常深邃,直到现在都不断给人以启发。不过量子力学的正统卫道士有一个标准回答:处于“圆”态的A和B是一个整体,当你对A进行测量的时候,A和B是同时发生变化的,并不是A变了之后传一个信息给B,B再变化,所以这里没有信息的传递,不违反相对论。这个回答怎么样?无论你信不信,反正我信了。不过爱因斯坦一直都不信,以这个他参与创建的理论的反对者的身份走完了一生。
在爱因斯坦的时代,EPR实验只能在头脑中进行。随着科技的进步,这个实验可以实现了。1980年代,阿斯佩克特等人做了EPR实验,结果你猜怎么着?完全跟量子力学的预言符合!真的是你测得一个EPR对中的A是“上”的时候,B就变成了“下”。本来是设计出来否定量子力学的,反而验证了量子力学的正确性。这种事在科学史上屡见不鲜。17世纪的时候,牛顿主张光是粒子,惠更斯主张光是波动。牛顿按照惠更斯的理论计算出一个现象:把一束光射向一个不透明的小圆片,在圆片的背后中心位置会出现一个亮点,而不是暗点。牛顿认为这是不可能的,宣布驳倒了惠更斯。可是别人一做这个实验,发现真的就是如此,结果成了牛顿亲手证明惠更斯的正确。
EPR现象既然是一个真实的效应,而不是爱因斯坦等人以为的悖论,人们就想到利用它。量子隐形传态(quantum teleportation)就是一个重要的应用。英文单词teleportation就是科幻艺术中biu的一声把人传过去的瞬间传输,tele是远,port是传,所以小编们报道这种新闻总是配传人的图片,《星际迷航》中的Spock发来贺电!可是,在量子信息研究中实际做的是把一个粒子A的量子态传输给远处的另一个粒子B,让B复制A的状态,注意传的是状态而不是粒子。当然你可以说传人也是把人的所有原子的状态传到远处的另外一堆原子上,组合成一个同样的人。OK我没意见,只不过为了避免混淆,中国的科学家们还是小心谨慎地把teleportation翻译成了隐形传态。
量子隐形传态是怎么操作的呢?基本思路是这样:让第三个粒子C跟B组成EPR对,而C跟A离得很近,跟B离得很远。让A按照某个密码跟C发生相互作用,改变C的状态,于是B的状态也发生了相应的变化。再通过经典的通讯手段(比如电话、光缆)把密码告诉B那边的人,对B按照密码进行反向操作,就得到了A的状态。这里的基本元素包括作为中介的C、密码和传输密码的经典信道。