从量子纠缠到量子通信

<正>量子技术是当今世界最难懂的技术之一,因为它起源于更难懂的量子科学。不过,目前只有少数人才通晓的前沿量子科技,已逐渐成为推动人类文明进步的重要力量,并且得到了诺贝尔物理学奖评奖委员会的特别青睐。美国科学家约翰·克劳泽、法国科学家阿兰·阿斯佩和奥地利科学家安东·蔡林格是量子科技领域的大家,他们用光学实验证明贝尔不等式不成立,并开创了量子信息科学。他们3人因在量子纠缠领域所做出的突出贡献,而获得了2022年诺贝尔物理学奖。     

诺贝尔奖：拓宽人类认知的边界

<正>2022年诺贝尔奖花落谁家10月6日,2022年诺贝尔文学奖最终颁发给法国女作家安妮·埃尔诺的消息一出就刷爆了朋友圈。学院给予她的颁奖词是：“以勇气和临床诊断般的敏锐揭示了个人记忆的根源、隔阂和集体的约束。”另外,2022年诺贝尔物理学奖授予阿兰·阿斯佩、约翰·克劳泽和安东·塞林格,他们通过纠缠光子实验,确定贝尔不等式在量子世界中不成立,并开创了量子信息这一学科,他们的实验结束了爱因斯坦和丹麦物理学家尼尔斯·玻尔持续近百年的争论。     

正多边形量子环链自旋输运性质研究

研究了考虑Rashba自旋轨道耦合的任意正多边形量子环链的自旋输运性质.当不考虑Rashba自旋轨道耦合时,量子环链中电子的透射电导不发生自旋极化和翻转;当考虑Rashba自旋轨道耦合时,Rashba自旋轨道耦合可以控制量子环链中电导的极化.点连接的量子环链透射电导存在奇偶震荡现象,线连接的量子环链透射电导的极小值不随链长度变化.     

被误传的名言(2)

不存在一个掷骰子的上帝。【原话】上帝不掷骰子。——爱因斯坦爱因斯坦曾经说过:"上帝不掷骰子。"他这句话是针对量子物理而说的。量子物理中有一条非常重要的测不准原理,它彻底打破了"决定论"的物理学,     

未来安全密码——量子密码术及其发展概述

根据量子力学中的海森伯不确定原理,任何窃听者都无法做到窃听量子密码通信中的信息而不被发现.在中国,量子密码通信的研究虽然起步较晚,但已取得了不俗的成果.时至今日,由于Internet及各种局域网的开通,银行业务中电子支付系统的广泛应用等,安全性就成为首先考虑的问题之一,这给量子密码的应用提供了巨大的空间.     

量子信息技术是人类发展的重要一环

<正>量子力学诞生了一百多年,这是人类最成功的理论。因为有量子力学的诞生,我们才可能有激光、有半导体以及更多先进技术。实际上,量子力学已经在人类生活中发挥着重要作用。但是,以前由量子原理产生的器件,包括激光、半导体都是经典器件,而量子信息技术是直接利用量子的性质研     

量子计算机的新突破

当一种适宜的大型系统能够破译所有现行的加密模式时,密码专家们对量子计算机的问世更是迫不急待。但存在的一个主要障碍是精确拷贝存储在量子计算机中的信息是不可能的。如今,两个研究小组在解决这一问题上迈出了重要一步：其一计算出了计算机能拷贝量子位到何种程度;其二研制出了可改正拷贝过程中产生的错误的量子计算机。普通计算机以0、l两种状态位存储信息,而量子计算机使用量予位——qubts存储信息,量子位可以是0和1的组合。奇异的量子特性使得这种计算机能够进行普通计算机不可能执行的任务,如一下子回答100个“对错”问题。但…     

在新千年谈量子物理教学的题资培训

量子物理是最重要的物理理论之一。它的原理在场与物质的相互作用方面有许多应用,例如量子传输（物质转变为光量子,传输后又转变为物质）。量子理论的教学过程应该达到三个要求：首先是迅速地到达量子理论的核心,而不被过多的数学问题困扰;着眼于哲学领域,为今后发展开拓视野;通过量子理论经和经典物理对自然描绘的差异,加深我们对经典物理学前提条件的理解。此外,通过学习量子理论,也丰富了我们的自然知识,为普通教育打下     

基于半导体量子点的量子计算的物理实现

利用半导体量子点导带中电子的自旋作为量子信息的载体,设计了量子计算的方案,该方案不需要利用量子位之间的相互作用,所有的操作只是单量子位的操作。     

墨子号:树起量子通信中国标杆

<正>近日,美国科学促进会宣布,"墨子号"量子科学实验卫星科研团队被授予2018年度克利夫兰奖,以表彰该团队通过实现千公里级星地双向量子纠缠分发,为推动大尺度量子通信实验研究做出的卓越贡献。这是该奖设立90余年来,中国科学家在本土完成的科研成果首次获得这一重要荣誉。而几个月前,2018年12月17日,"墨子号"量子科学实验卫星完成的洲际量子密钥分发研究成果,还被列入美国物理学会2018年度国际物理学领域的十项重大进展。     

量子算法与量子计算实验

本文介绍了量子计算纠缠和量子比特的基本概念,系统阐述了几种主要的量子算法:Shor算法———大数质因子分解的量子算法;Grover搜索———无序数据库的搜索;Hogg搜索———高度结构化搜索。在对量子计算基本理论和量子算法有一定认识的基础上,进一步介绍了在量子计算实验方面起重要作用的二种体系:核磁共振、腔与原子体系。     

玻恩与玻姆关于因果性、决定论思想观点异同之比较

1．M&#183;玻恩的因果观：量子世界是因果与机遇联合支配的;量子粒子具有内禀不确定性,机遇律是终极自然律;几率、机遇的概念比因果更为基本。2．D&#183;玻姆的量子势因果观：自然界根本不存在终级自然律,而且每一层次都突现独特的规律。因果性只是相对的必然性。偶然性总是出现在多种不同因素、可能趋势的交叉点上。量子势因果解释是因果决定性与概率统计性的某种整合。它在物理上有清晰的直观模型;在哲学上有明确的本体论基础。     

关于不相干量子运算的一些研究

运用了算子代数和矩阵论的方法,对极大不相干量子运算和不相干量子运算进行了探究.首先,给出了极大不相干量子运算和不相干量子运算的具体形式;然后,得到了一些与极大不相干量子运算和不相干量子运算相关的结论;最后,给出了极大不相干量子运算之集与不相干量子运算之集的关系.     

量子假设:挑战连续性观念——体知认识论的一个案例研究

普朗克提出量子假设观念,依赖于社会经济的发展,更离不开他的科学直觉。这种科学直觉并非凭空而来,而是长期科学实践的产物。量子假设向"自然界是连续变化的"这一传统的形而上学观念提出了挑战,确立了"自然界是不连续的、跳跃式变化的"新观念,为我们论证体知的认识论观点,提供了一个典型案例。     

中国首次实现千公里级量子纠缠

正据悉,中国科学家6月15日(当地时间)在美国《科学》杂志上报告说,中国"墨子号"量子卫星在世界上首次实现千公里量级的量子纠缠,同时,这也意味着量子通信向实用迈出一大步。这一消息目前登上了"自然科学"网站的头条,并使外国专家感到震惊。要知道,此前的量子传输距离纪录是144公里。报道称,中国量子卫星克服了超安全通信的主要障碍,量子卫星探针实现     

从10000年到304秒的年轻人

<正>53个量子比特的量子计算机花200秒完成的任务,传统超级计算机需要花一万年。人们认为,量子计算具备了传统计算机无法企及的优越性能。然而装上“神威量子模拟器”的超算,以更高标准完成相关采样任务,只需要304秒。从10000年到304秒,这是中国在超算应用前沿领域登上的一座高峰,     

187纳秒，见证20量子比特纠缠态奇迹

<正>近日,浙江大学、中国科学院物理所、中国科学院自动化所、北京计算科学研究中心等国内单位组成的团队通力合作,开发出具有20个超导量子比特的量子芯片,并成功操控其实现全局纠缠,刷新了此前固态量子器件中生成12个纠缠态的量子比特的世界纪录。     

基于量子计算云平台的量子搜索算法实验教学探究北大核心

基于近几年量子计算领域的快速发展和各种量子计算云平台的出现,探究了可线上、线下开展基于量子计算云平台的量子搜索算法实验。借鉴“前置课堂”教学模式,准备该实验所涉及的数学和物理学基础知识;围绕搜索问题,设计了三条思维主线组成知识框架,并结合简单实例帮助学生理解抽象的表述和复杂的公式,从而解决知识点较多、算法不易理解的难题;设计了具有启发性、引导性的基础实验和思考题;探究了研究量子搜索算法本身以及算法的实际应用两种类型的拓展实验,为学生今后学习高级量子编程打下基础。     

InxGa1-xN/GaN量子点中类氢杂质态结合能

在有效质量近似下,运用变分方法,考虑内建电场（BEF）效应和量子点的三维约束效应,研究了纤锌矿结构的InxGa1-xN／GaN柱形量子点中类氢杂质态结合能随量子点的结构参数（高度、半径）、In组分和杂质位置的变化规律。结果表明：类氢杂质位于量子点中心时,杂质态结合能随量子点高度的增加先增大后减小,存在最大值;随量子点半径增大而减小;而随着In组分的增加,杂质态结合能增大;杂质从量子点下界面沿。轴移至上界面过程中,杂质态结合能增大;量子点内外材料的电子有效质量的失配使杂质态结合能减小。     

量子真空的哲学问题

量子场是物质的基本形态，量子场论是现代物理学的基本理论，而量子真空正是最低能量状态的量子场，这使得量子真空的研究，成为目前引人注目的自然哲学尖端课题。本文从真空是物质的一种形态、空间度量的断续性、时间度量的断续性、基本作用规律的量子性及统一性、物质结构基元的存在性等五个方面，讨论了当今关于量子真空的本体诠释。