[市场星报]中美科学家实现麦克斯韦妖式量子算法冷却

将计算单元“量子比特”调整到能量最低的状态——“基态”,就是量子计算机的开机“初始化”过程。而由于量子叠加原理,将各个量子比特统一调整到“基态”非常困难。中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋教授研究组与哈佛大学、清华大学的理论组合作,提出并实现了麦克斯韦妖式量子算法冷却,为破解...

从电磁感应定律到三相电动机工作原理 张朝阳硬核解读汽车中的电...

张朝阳首先介绍了发表于19世纪的麦克斯韦方程组，这一方程组总结了人类在电磁现象中习得的一切规律。张朝阳对麦克斯韦方程组进行变形，重新推导了一遍法拉第电磁感应定律，而这正是新能源汽车“心脏”三相电动机的工作原理。三相电动机是利用高压交流电驱动转子输出动力的装置。根据“电磁感应”定律，交流电在精心设计的电路...

熵与信息(三):麦克斯韦妖的百年纠葛

现在这个理论也被称为兰道尔原理。其实在更早的1951年,著名物理学布里渊还声称,他发现了一个重要的物理定律:每次测量过程都伴随着一个熵增,而且存在一个熵增下限,如果低于这个下限,测量无法完成。因为布里渊的这个说法当时很多科学家都认为麦克斯韦妖的问题已经解决了。现在我们知道了,当时布里渊的说法是错的,...

从麦克斯韦妖到量子生物学,生命物质中是否潜藏着新物理学?

麦克斯韦是对的:信息确实可以作为一种驱动燃料。因为分子速度是温度的度量,所以小妖实际上是利用分子的信息在盒子里制造了一个热量梯度。然后,工程师就可以利用这个热量梯度来提取能量,做有用功。从表面上看,麦克斯韦设计了一台纯粹由信息驱动的永动机,违反了热力学第二定律。为了解决这个悖论,必须将信息量化并正式包...

神级天才,麦克斯韦的传奇故事,据说他能排进人类历史前三

他所出版的著作《电磁通论》被认为是继牛顿的《自然哲学的数学原理》之后最伟大的物理学著作。麦克斯韦方程组是电力时代与信息时代的基石,没有电磁学,信息发达的现代文明根本无从谈起,如果没有麦克斯韦,可能手机电脑都只是科幻小说中的仪器。可是,像麦克斯韦这样的天才却往往是不幸的,1865年,正值壮年的他却因为长期...

爱因斯坦为什么提出“光速不变原理”?解读狭义相对论的前世今生

光速不变原理的提出并不是一帆风顺(www.e993.com)2024年11月23日。其实这来源于两大理论体系的矛盾。在理论物理学史上,有三位科学家是第一梯队的存在,这三位分为是牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦。他们都凭借自己一人之力完成了一套理论体系的建构,分别是:牛顿统一了天上和地上的物理学规律,提出了万有引力定律和牛顿三大定律;...

理解王中林院士“拓展的麦克斯韦方程组”

答案是:相对性原理。要求麦克斯韦方程组在所有惯性系都形式相同，反过来可以推导出电磁场在不同惯性系之间的洛伦兹变换关系。当然，如果两个惯性系之间的相对运动速度远小于光速，如王院士所讨论的介质非相对论运动的情形，这个洛伦兹变换就退化为牛顿力学的伽利略变换。由此我们得到的结论是:在经典电磁学和电动力学中...

群殴的艺术:超导量子干涉的原理和应用|粉丝福利

麦克斯韦成名于他的电磁学统一理论,即著名的麦克斯韦方程组。1871年,麦克斯韦出任剑桥大学物理学教授,负责筹建卡文迪许实验室,并对更多的物理问题产生了浓厚兴趣。其中一项重要贡献就是他提出的气体分子动力学假说,他认为气体是由一个个独立的微小分子组成,它们的集体运动规律决定了气体的宏观性质。1872-1875年间,来自...

“转”出一番新景象——电动机的发展与历史

1865年,麦克斯韦发表了论文《电磁场的动态理论》,完整提出了该方程组,以数学形式总结了电场和磁场的所有已知性质,并预言电磁波的存在。后来亨利·赫兹正是通过实验验证了麦克斯韦方程组,成功产生并检测到电磁波,电磁波理论得到真正确立,这是电磁学真正成为独立学科的重要时刻。

对称性在基础物理学中的作用

爱因斯坦认识到麦克斯韦方程组中固有的对称性,并将其提升为时空本身的属性。这是将对称性嵌入时空结构的第一个例子。十年后,爱因斯坦的广义相对论再次取得了重大成功。等价原理,一个局部对称性原理,它指出物理定律在时空坐标的局部变化下是不变的,它决定了引力的动力学和时空本身的性质。