永远测不准的量子 推动测量精度走向极限

根据数学上的中心极限定理,重复N次(N远大于1)独立的测量,其测量的结果满足正态分布,而其测量的误差就可以达到单次测量的1/公式。因此,测量精度也就提高到单次测量的公式倍。这也就是经典力学框架下的测量极限——散粒噪声极限。经典测量所能达到的最小噪声即散粒噪声,对应着测量的标准量子极限。1927年,海森堡...

智能手表测得的指标有用吗?

只要测量,就一定不可避免出现误差,但多数指标都存在一个公认误差最小的测量方法,这种方法一般被称为“金标准”。举例来说,测量心率的金标准是心电图,测睡眠时间和阶段的是多导睡眠监测,测能量消耗的是双标记水法。金标准一般在实验室条件下测量,大部分设备昂贵,测量步骤复杂,还需要有经验的操作人员协助。目前智能...

智能手表测得最不准的指标,竟然是这些……

只要测量,就一定不可避免出现误差,但多数指标都存在一个公认误差最小的测量方法,这种方法一般被称为“金标准”。举例来说,测量心率的金标准是心电图,测睡眠时间和阶段的是多导睡眠监测,测能量消耗的是双标记水法。金标准一般在实验室条件下测量,大部分设备昂贵,测量步骤复杂,还需要有经验的操作人员协助。目前智能...

海森堡测不准原理,是因为测量技术问题,还是无论如何都测不准?

公式ΔxΔp≥h/4π揭示了量子世界中一个基本的物理关系:微观粒子的动量和位置不能同时被精确确定。在这个公式中,Δx代表粒子位置的变化量,而Δp代表动量的变化量,h是普朗克常数,π则是圆周率。公式中的不等号“≥”表明了动量和位置精度之间的一种跷跷板关系:如果粒子的位置被测量得越精确(即Δx越小),那么...

测不准原理,因为是测量仪器造成的,还是其他原因造成的?

除了位置和动量之间的不确定性关系,海森堡测不准原理还揭示了能量和时间之间的不确定性关系。不确定性公式表明,在量子世界中,我们无法同时精确地知道一个系统在某一时刻的确切能量状态,或者精确地知道能量变化发生的时间。这个公式的意义远不止于理论上的阐述,它在量子力学的多个领域中有着重要应用。例如,量子隧穿...

致敬稀缺:万千流变,一如既往|甲子光年七周年

人类的认知是由符号主导的(www.e993.com)2024年11月27日。对比三种符号体系:公式、语言、艺术。公式趋向本质和归一,“万变不离其宗”,艺术趋向发散和多元,“一千个读者有一千个哈姆雷特”,语言介于公式和艺术之间——没有公式那么精确,没有艺术那么发散,是一种看似明白却有陷阱的符号体系。

如何理解测不准关系?《张朝阳的物理课》介绍量子力学基础

如何利用氢原子波函数验证不确定性原理?5月8日中午12时,《张朝阳的物理课》第五十二期开播,搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐镇搜狐视频直播间,承接上一次线下课程的内容,介绍了如何基于氢原子波函数验证测不准关系,并深入探讨了波函数在动量空间下的展开,借此解释了不确定性原理与傅里叶变换的关系。

测温枪为啥测不准?可能一开始就错了……

也就是说,任何温度大于绝对零度的物体,都在不停地向周围散发红外辐射,其能量大小与物体表面温度和波长分布有着直接的关系,根据物体自身的红外能量,可以测定其表面温度,这也是医用红外体温测量仪的工作原理。红外测温仪一般由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目...

“麦克斯韦妖”现身量子世界,揭秘能量与信息之间的本质关系

此项研究的领导者AlexiaAuffèves说：“在现实世界中，热力学告诉我们如何通过与热源相互作用，从大系统的涨落中抽取能量（如蒸汽机和水轮机）。而在量子世界中，虽然系统相对来说很小，但由于海森堡测不准定律依然存在涨落的现象。涨落与宏观的热源无关，是量子系统被测量的结果。在论文中我们的计算显示，从这些...

由于这个现象,我们永远无法精确测量时间

由3个相互纠缠的原子组成的最小时钟。首先,来自热源的光子激发了第一个原子(1),然后它跃迁回到基态,释放的能量激发其他两个原子(2)。然后第三个原子迅速衰变,向环境中释放出一个光子(3)。这就是一下“滴答”。然而,即使是最好的时钟也有不准的时候。在极少数情况下,来自寒冷环境的光子会激发中间的原子(1)...