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?

量子纠缠，这个神秘的现象，似乎违反了我们对物理世界的直觉，然而，一旦我们深入探索，其背后的原理其实相当简单。多伦多的艾玛尔·瓦塔教授提供了一种形象的解释：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...

量子物理学(量子力学):定义与理论

量子物理学是对构成物质的粒子如何工作和相互作用的解释。量子物理学解释了构成万物的微小粒子(原子)的作用力和本质,并将其理论化。原子如何存在和相互作用是量子物理学的基础,微小的亚原子粒子之间的相互作用是以概率和被称为量子的离散能量包为基础的。构成量子物理学基础的量子理论有很多。量子物理学的难点和吸引...

对量子物理基础的新视角:从量子信息理论到量子因果

量子物理学基础领域可以被大致刻画为三个元素的结合:首先,研究第一性原理与数学结构之间的关系;其次,发展工具以系统地测试物理理论的内部一致性;第三,强调操作方法,即理论元素与实验室操作之间的对应关系。这种方法论启发了一种新的基于信息的将引力和量子理论结合起来的方法,它不依赖于理论的具体表示,并从第一性原理...

一文带你了解量子计算的力量

量子物理学是处理粒子(即质子、电子等)在量子领域中的行为和相互作用,以及它们如何影响我们的物理世界的物理学。随着当量子物理学的概念被用来操纵粒子进行计算时,量子计算就出现了,然后就产生了量子计算机。简而言之,量子计算机是利用量子物理学概念来处理数据并将其作为信息输出的计算机,就像普通计算机的工作方式一样,...

未解决的物理学问题

这里列出的基础理论问题或理论构想缺乏实验证明。在这些问题之间,可能有强烈的相互关联。例如,额外维度或超对称可能有办法解释级列问题(英语:hierarchyproblem)。物理学者认为,完整无瑕的量子重力理论应该能够解释大多数列出的问题(除了稳定岛问题以外)。量子重力、物理宇宙学、广义相对论...

2022年诺贝尔物理学奖的科学内涵辨识

贝尔不等式本意是以数学的方式证实这个隐变量的存在，也间接地证明经典的解释是正确的，量子力学的诠释是不成立的(www.e993.com)2024年11月8日。这里数学是简单的，逻辑却很深刻和烧脑。这部分内容请参阅张天蓉2015年在《物理》杂志上形象而准确的解释[3]。这个解释是关于粒子自旋的。自旋是基本粒子，包括光子和电子的一个基本属性，基本粒子依照...

深度长文:解读量子纠缠,这才是完整回答,建议收藏!(7000字)

3.如何理解量子力学这种“超光速”,是真的超光速吗?4.量子纠缠的机制,本质是什么?第一个问题:量子纠缠传输为什么安全,很简单就是因为量子纠缠态是一个系统,是一个整体。它之所以安全,是因为它无法被干扰,或者侵入。一般侵入或干扰,量子纠缠解除,传输终止。量子纠缠不像我们的电脑,受到黑客侵入,电脑还在运行。量...

对话物理学家薛其坤:做好量子世界的“笨人”

在凝聚态物理研究中,量子霍尔效应的研究一直被科学家们高度关注,此前在这方面的研究已经三次获得诺贝尔物理学奖。量子霍尔效应为什么如此重要?从简单实用的角度来说,它为制备低能耗的高速电子器件提供了理论基础,但实现难度很大,因为需要外加庞大的磁场,费用昂贵。而量子反常霍尔效应不依赖强磁场就可以实现量子霍尔态,更...

做好量子世界的“笨人” 物理学家薛其坤:要十分勤奋,且持之以恒

在凝聚态物理研究中,量子霍尔效应的研究一直被科学家们高度关注,此前在这方面的研究已经三次获得诺贝尔物理学奖。量子霍尔效应为什么如此重要?从简单实用的角度来说,它为制备低能耗的高速电子器件提供了理论基础,但实现难度很大,因为需要外加庞大的磁场,费用昂贵。而量子反常霍尔效应不依赖强磁场就可以实现量子霍尔态,更...

做好量子世界的“笨人” 物理学家薛其坤:要十分勤奋,且持之以恒

几乎在所有面对普通公众的交流场合时,薛其坤都需要“先用通俗的语言”向人们解释,他和团队的研究是什么。“量子反超霍尔效应”“拓扑绝缘体”“高温超导机理”这些拗口的科学名词,就是薛其坤沉潜探索的量子世界。这些谜题在薛其坤团队的实验室中得到突破,能为AI、超级计算机等前沿产业的长远发展提供有力支撑。