张朝阳对话顶尖物理学家Cumrun Vafa:谈时空观、量子理论与弦理论

到19世纪末,洛伦兹发现伽利略的物理原理并不适用于电磁理论,并提出了恰当的修正。随后,爱因斯坦意识到光速对所有匀速运动的人来说都是一样的,时间和空间是可以相互转换的,于是我们进入了狭义相对论的时代。“为什么我们非得是匀速运动呢?”“当然还得有加速度。”瓦法教授和张朝阳表示,爱因斯坦往前多迈了一步,带来了...

量子物理学(量子力学):定义与理论

量子物理学是对亚原子粒子在离散能级上的特性和相互作用的理论研究,它以概率为基础。量子力学是量子物理学的另一个名称,用于计算机部件、平板电视和数码相机的技术进步。量子理论所预言的许多现象已通过实验得到证实。根据量子理论,粒子的行为就像波一样,可以用其位置、速度和质量的概率波函数来描述。物理粒子事件是根...

再议量子理论的表述形式与诠释

根据量子力学理论,对物理体系的描述包括物理量算符以及量子态矢两个要素,此可同数学中的线性算子结合矢量空间的理论框架相类比[3,4]。1939年,狄拉克又为量子状态矢量引入了bra-ket的简化标记,即符号<|和|>,极大地简化了量子力学的计算[5]。狄拉克的量子力学非常重视表示理论,《量子力学原理》第四版的前三章...

科学家阐释纯量子AI算法理论,或极大提升生化及图文领域模型性能

同时，由于量子机器学习理论的研究历史非常短，因此量子机器学习理论中的现有数学分析工具，并不足以直接回答课题组所关心的核心问题。为此，他们借用量子信息理论和经典统计学习理论的交叉方法，将机器学习、量子信息论和量子人工智能理论三大领域加以融合，借此获得了比较满意的理论结果。而在撰写论文时，他们删去了已经写...

对量子物理基础的新视角:从量子信息理论到量子因果

20世纪见证了物理学的两次根本革命——相对论和量子理论。这两个理论在实验和应用中的巨大成功可能让我们忽视了对其基础中仍然存在的问题的探究。相对论和量子理论是否会共存,还是我们能找到一个统一两者的新理论?我们的经典世界是否从量子中涌现?NatureReviewsPhysics杂志近期邀请了四位量子物理研究人员,在进入量子物...

《张朝阳的物理课》开播三周年!张朝阳将现身清华大学讲物理

核磁共振作为现代医学中不可或缺的工具,在学界也被誉为“诺奖收割机”,是量子理论成功走向工业实践的实证(www.e993.com)2024年11月8日。此次线下课,张朝阳将硬核解密核磁共振的运行原理,演算背后的量子理论和工程巧思。这是张朝阳第二次回到“母校”清华大学演讲,去年8月,他曾在清华大学探讨地月距离开启了首场物理课高校演讲,随后相继走进重庆大学...

...理论新工具,揭示拓扑依赖的单光子散射,或可用于频率测量和量子...

在应用前景方面,表示:“我们发现在波导量子电动力学体系中,存在大量的暗瓦尼尔态,这些暗瓦尼尔态在频率精密测量、以及量子信息处理等方面具备极有前景的潜在应用。”光晶格原子钟,是当前全球最精密的一种原子钟。它的工作原理在于:将原子囚禁在魔幻波长光晶格中,由于魔幻波长光晶格不仅不会导致钟跃迁频率发生偏移,并且...

如果没人看月亮是否还存在?西湖大学吴从军抖音讲解量子力学

同样，量子力学对人类的认知和技术的发明，也产生了革命性的影响。从一个简单的弹簧振动讲起，继而到麦克斯韦描述振荡的电荷产生电磁波，普朗克发现量子物理，玻尔的旧量子论，海森堡的测不准原理，以及后来玻恩、约当、狄拉克、泡利、薛定谔等对量子力学的发展，吴从军梳理了量子力学的发展过程。吴从军向抖音直播间的网友...

物理学是一场没有尽头的远征: 理论的不完整就是探索的方向

纵观物理学的历史,从电磁学到量子理论到大爆炸乃至可观测的整个宇宙,理论的不完整性已经带来许多重大进步——人们在试图将不完整的理论“补足”时产生了很多次进步。但是并非每一次完善理论的尝试都会成功,比如现在,物质-反物质不对称以及引力与量子场论不相容等难题一直存在,乐观的话,进一步的突破即将到来,悲观的看法...

中学开量子课,学生能懂吗

一名参加量子计算课程的学生说：“老师的讲解深入浅出，还开了书单，如《量子计算与量子信息原理》《上帝掷骰子吗——量子物理史话》等，课余可以自己读书研究，加深理解。这门课程让我们有机会在高中阶段就接触前沿科技，为未来的专业选择奠定了基础。”高中教育作为衔接高等教育和义务教育的关键“腰部”，在为高校输送...