解读诡异的量子纠缠,两个相距遥远的微观粒子是如何产生作用的?

纠缠就像是粒子之间一种“量子纠正”。在新闻报道中，量子计算机、量子通讯和与量子相关的技术不断涌现。纠缠，这一量子物理学的基本特性，是这些先进技术得以实现的关键。爱因斯坦曾将纠缠称作“鬼魅似的远距作用”，这个术语也因此变得家喻户晓。除了构建量子计算机，探索和利用纠缠的其他方式也极有价值。例如，它能够帮...

原子内部99%都是虚空,那里果真什么都没有吗?到底还有什么?

科学家们通过强大的粒子对撞机撞击微观粒子后证实,质子和中子仍可进一步分割,它们由一种名为“夸克”的微观粒子构成。与电子类似,夸克也是更小的基本粒子,并且具有质量。科学家们目前共发现了6种不同的“味道”的夸克,它们分别是上(u)、下(d)、粲(c)、奇(s)、顶(t)和底(b)夸克。每一种夸克的质量都不同...

神经网络理论研究的挑战性课题:统计物理能否给智能科学带来第一性...

一个具有挑战性的问题是神经活动和突触可塑性之间如何相互作用,以产生一个低维的内部表示来实现认知功能。近期一个结合了连接概率、局部突触噪声和神经活动的关于突触可塑性的进展表明,可以实现一个适应时间相关的输入的动态网络[72]。这项工作将学习解释为一种变分推断问题,使得在一个局部神经回路中实现不确定性下的...

微观粒子到底是什么东西?给你通俗的解释!

到了近现代,随着物理学的不断发展,物理学家们意识到,宏观物体都有是微观粒子组成的。一开始人们认为原子就是最小的基本粒子,不可分割,万物都是由原子组成的。不过,随着物理学家们对微观领域的深入探索,发现了更基本的粒子。比如说,卢瑟福的阿尔法粒子散射实验,让我们知道了原子也拥有自己的内部结构。很快,人们意...

深度长文:量子世界为何是不确定的?微观粒子为何不能是确定的?

有很多实验早就证明了微观粒子的不确定性肯定是存在的,而观测行为只会让这种不确定性坍缩为“确定性”。最著名的实验就是电子双缝干涉实验,很多人肯定都听说过该实验,实验过程和结果也颠覆了人们的三观。这里就不再详述该实验了,总之就是一点,当我们不对实验中的电子进行任何观测时,电子的确会表现出不确定性,电...

粒子与波 ∣第51 届国际物理奥赛理论第二题

波粒二象性是量子力学的核心概念之一(www.e993.com)2024年11月24日。波粒二象性认为每个粒子都可以被描述为波,反之亦然。在本题中,我们将根据这个概念和其他一些基本假设来探索微观世界中两种不同类型的粒子——费米子和玻色子的量子现象。A部分腔内的微观粒子(1.4分)考虑一个质量为m的粒子在一维势阱中运动,其势能V(x)由下式给出:...

全面解读量子力学的“前世今生”,量子力学为何如此诡异?

6.微观世界的不确定性法则与互补观1927年,海森伯提出了著名的测不准原理,也称为不确定原理,它揭示了微观粒子运动的内在规律。在创建矩阵力学时,海森伯对直观形象的图像持否定态度,但他仍须在表述中使用“坐标”、“速度”等术语,而这些概念在经典理论中的意义已然改变。为阐明这些新物理含义,海森伯从云室实验中电子...

量子力学不确定性,微观粒子为何不能同时拥有确定的位置和速度?

微观粒子的不确定性在微观尺度下,粒子的行为与我们在日常生活中所观察到的宏观物体截然不同。原因在于,微观粒子不仅具有粒子性,还具有波动性,这一双重性质被称为波粒二象性。这种特性导致了一个奇特的现象:微观粒子没有一个确定的位置,直到它被观测到为止。而是以概率波的形式存在,分布在空间中,直到与观测器相互...

电子粒子观的蜕变

在固体理论研究早期,电子被认为是满足牛顿力学的经典粒子。随着20世纪前半段量子力学的逐步建立,微观粒子的波动性成为精确理解微观世界的关键。这也深刻影响了人们对晶体中电子的认识:电子以布洛赫波的本征形式存在于晶体中,而其粒子性则以波包形式在大于晶格间距的空间尺度上存在。自1980年以来,人们发现布洛赫波的几何...

深度长文:解读电子双缝干涉实验,电子为何“既是粒子又是波”?

通俗来讲就是微观粒子都具有“波粒二象性”,既可以表现出粒子特性,也可以表现出波动性,具体表现出什么特性取决于我们是否观测,观测了就是粒子性,不观测就表现为波动性。但其实“波粒二象性”的解释更多的是物理学家们的无奈之举,或者说中庸之道,说点不好听的就是“人类很无知”,我们并不知道微观粒子为什么具...