PRL:知更鸟也“懂”量子力学

量子力学对大部分人来说意味着深奥和难懂。而有研究显示,小小的知更鸟却“懂”量子力学。英国研究人员报告说,知更鸟在迁徙中应用相关原理辨识地球磁场方向,甚至在有些方面比人类现有水平还高。 英国牛津大学日前发布公报说,该校研究人员和国际同行在研究知更鸟时曾发现,它们的眼睛中存在一种可以感应磁场的特殊结构,其功能与指南针相似,可用于辨认地球磁场的方向。随后的进一步研究又发现,知更鸟眼中的“指南针”极为灵敏,对极微小的磁场噪声都会产生反应,这种灵敏度只有在量子层面上才能实现。 研究人员埃里克·高杰说,量子力学在科技上具有很大的应用前景,但由于研究困难,现在能投入实际应用的成果还不多,没想到已经有活生生的动物进化出了应用量子力学的能力。 研究人员还说,知更鸟在“掌握”量子力学的某些方面已经超出人类的现有水平,比如其眼中的“指南针”需要用到一种名为“量子相干”的状态,现在人类制造出的类似装置在室温下最多只能维持这种状......阅读全文

科普:为第二次量子革命奠定基础——解读诺贝尔物理学奖

 新华社北京10月4日电(记者冯玉婧)以量子计算和量子通信为代表的第二次量子革命、曾被爱因斯坦质疑的量子纠缠、中国在全球率先发射的量子卫星……这些都是与刚刚揭晓的2022年诺贝尔物理学奖相关的热门话题。  瑞典皇家科学院4日宣布,将2022年诺贝尔物理学奖授予法国科学家阿兰·阿斯佩、美国科学家约翰·

中国发现古老鸟类化石长有锋利牙齿

中国辽宁发现了一种长有古怪牙齿的鸟类的骨架化石 一具拥有奇特尖牙的鸟类化石在中国发现,这些特化的牙齿能够咬开坚硬的食物   北京时间1月10日消息,古生物学家近日在中国辽宁发现了一种长有古怪牙齿的鸟类的骨架化石,距今已有1.25亿年历史。化石保存的状况极好,能清楚看到残留的胃容物。研究

科学家间接测量到铯原子量子叠加态-大物体尚待研究

  点球能在同一时间既进球得分又错失球门吗?对于非常小的物体,这是可能的。据物理学家组织网1月21日(北京时间)报道,德国伯恩大学的物理学家设计了一个实验,首次实验结果就证明了铯原子确实在同一时间采取了两条路径。  大约100年前,物理学家沃纳·海森堡创建了一个新的物理学领域——量子力学,根据量子理

美科学家建新设备将光束变固体-可用于研制量子计算机

最初,实验中的光子会在两个超导点之间畅通无阻地流动,产生较大的光波(如图所示)。过了一会,科学家们通过将光子“困住”从而将光“冻结”起来。  科技日报讯 据英国《每日邮报》网站近日报道,美国科学家最新建造了一台机器,能借用量子力学领域的“纠缠”现象,使光子的“行动举止”与固体粒子一样。研究人员表示,

摘掉“量子医学”的量子“高帽”

   量子力学是描写微观世界的一个物理学分支,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学,如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学,都是以量子力学为基础。  量子力学同时也给人们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。在许多现代技术装备中,量子力学的效应起到

哀悼!复旦大学物理学系教授苏汝铿先生逝世

著名物理学家、复旦大学物理学系教授苏汝铿先生,因病医治无效,于2022年6月3日下午在上海逝世,享年84岁。公开资料显示,苏汝铿生于1938年5月,籍贯广东顺德,1960年毕业于北京大学物理系,同年进入复旦物理系任教直至2008年5月退休,1979年晋升为讲师,1982年晋升为副教授,1987年晋升

北京大学刘文剑教授访问化学所

  9月29日,北京大学刘文剑教授应邀访问中国科学院化学研究所,并作题为The big picture of relativistic molecular quantum mechanics 的分子科学前沿讲座报告,报告由边文生研究员主持,毛兰群副所长为刘文剑颁发了“分子科学前沿讲座教授”荣誉证书。

南开大学研究团队提出自旋矢势与自旋AB效应

  阿哈罗诺夫-波姆(Aharonov-Bohm,简称AB)效应是一种量子力学现象,它深刻反映了经典理论和量子理论之间的联系。南开大学陈省身数学所理论物理研究室教授陈景灵课题组在国际上首次提出电子的“自旋矢势”假设,并以量子力学传统方式提出一个关于“自旋AB效应”的思想实验,可以用来检验自旋矢势是否

量子具有什么特性又有什么作用

量子究竟是什么量子(quantum)是现代物理的重要概念。即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。1900 年,普朗克首次提出量子概念,用来解决困惑物理界的“紫外灾难”问题。紫外灾难:19世纪末,科学界许多科学家已经开始深入研究电磁波,由此诞生了黑

分子模拟的原理优势

利用适当的简化条件,将原子间的作用等效为质点系的运动,从而避免了求解繁琐的量子力学方程。原子的运动遵从牛顿第二定律,质点系整体遵从哈密顿原理。与之对应,完全从量子力学出发进行的原子计算称为”第一性原理(ab into)计算“。第一性原理计算虽然精度高,但是计算复杂,难以实现大规模的模拟。而分子模拟则

分子间作用力色散力的相关介绍

  色散力(dispersion force),又称伦敦力,是指分子相互靠拢时,它们的瞬时偶极矩之间产生的很弱的吸引力。色散力存在于一切分子之间。  任何一个分子,都存在着瞬间偶极,这种瞬间偶极也会诱导邻近分子产生瞬间偶极,于是两个分子可以靠瞬间偶极相互吸引在一起。这种瞬间偶极产生的作用力称为色散力

中国学者揭秘“黑洞信息丢失之谜”

  近日,美国引力基金会宣布,一篇题为《信息守恒是基本定律:揭示霍金辐射中丢失的信息》的论文获本年度引力论文比赛第一名,该论文由中国科学院武汉物理与数学研究所副研究员张保成,研究员蔡庆宇、詹明生和清华大学教授尤力合作完成。   封闭体系演化信息必须守恒,这是量子力学基本原理所要求的。但是,当科学家

量子测量是指利用量子特殊的效应

量子测量是指利用量子特殊的效应是正确的。一、在量子力学之中,所谓的“测量”需要有较严谨的定义,而特别称之为量子测量。量子测量不同于一般经典力学中的测量,量子测量会对被测量子系统产生影响,比如改变被测量子系统的状态。二、处于相同状态的量子系统被测量后可能得到完全不同的结果,这些结果符合一定的概率分布。

如何选购原子力显微镜

 1.了解原子探针显微镜的基本原理    扫描隧道显微镜的原理    扫描隧道显微镜是根据量子力学中的隧道效应原理,通过探测固体表面原子中电子的隧道电流来分辨固体表面形貌的新型显微装置。   根据量子力学原理,由于电子的隧道效应,金属中的电子并不完全局限于金属表面之内,电子云密度并不是在表面边界处突

中科大量子操纵研究首实现单向量子非局域性的定量研究

  4月21日,国际权威物理学期刊《物理评论快报》发表中科大郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室最新研究成果,该实验室李传锋、许金时研究组与其合作者实验实现了单向量子导引(one-way EPR steering),定量揭示了一类非对称性的量子非局域性,标志着在量子力学基础研究方面取得重要进展。

原子光谱的理论基础是什么

阐明原子光谱的基本理论是量子力学。原子按其内部运动状态的不同,可以处于不同的定态。每一定态具有一定的能量,它主要包括原子体系内部运动的动能、核与电子间的相互作用能以及电子间的相互作用能。能量最低的态叫做基态,能量高于基态的叫做激发态,它们构成原子的各能级(见原子能级)。高能量激发态可以跃迁到较低能态

中国科大实现爱因斯坦波多尔斯基罗森操控

  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其合作者在量子力学基础研究方面取得新进展,实现了“非此即彼”框架下的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)操控的实验验证,揭示了量子力学中一类新的非局域特性。这项研究成果于9月30日发表在《物理评论快报》上。  1935年,

关于价键理论的产生介绍

  1927年W.H.海特勒和F.W.伦敦首次完成了氢分子中电子对键的量子力学近似处理,这是近代价键理论的基础。L.C.鲍林等加以发展,引入杂化轨道概念,综合成价键理论 ,成功地应用于双原子分子和多原子分子的结构。  价键理论与化学家所熟悉的经典电子对键概念相吻合,一出现就得到迅速发展。但价键理论计

关于价键理论的产生介绍

  1927年W.H.海特勒和F.W.伦敦首次完成了氢分子中电子对键的量子力学近似处理,这是近代价键理论的基础。L.C.鲍林等加以发展,引入杂化轨道概念,综合成价键理论 ,成功地应用于双原子分子和多原子分子的结构。  价键理论与化学家所熟悉的经典电子对键概念相吻合,一出现就得到迅速发展。但价键理论计

《自然》:量子计算机首次模拟全息虫洞

中新网北京12月1日电 (记者 孙自法)国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇量子物理学论文,首次报道了利用一台量子处理器对全息虫洞进行量子“模拟”。这一演示使用的是谷歌(Google)的悬铃木(Sycamore)处理器,标志着距离在实验室研究量子引力的可能性又进了一步。 该论文介绍,广义相对论描

除了黑洞,这些概念也让物理学家头疼

   爱因斯坦的广义相对论预测出了黑洞的存在,但即使到了现在,物理学家还在为黑洞这个概念感到头疼,因为关于它,有太多棘手的问题等待解决。然而黑洞并不是唯一能让物理学家感到头疼的概念,下面我们就再举几个类似的例子。   量子的多重性   现实似乎非常确定——你在这里,足球在那里,你把足球踢飞,

物理学家也是哲学家丨维尔切克访谈

弗兰克·威尔切克和阿道夫·普拉森西亚在访谈中当今的科学领域中充满了科学家和人文学者之间的对话和互动。新知识的前沿是跨越传统学科界限合作的产物。我相信,新知将在不同研究背景的科研人员一起解决具体问题时碰撞产生。阿道夫·普拉森西亚是《宇宙是一个全息图吗?》的作者。这个前提激发了我写Is the Univ

中国科学技术大学发表10篇CNS,全球学术排名表现出色

Science:中国科学技术大学在量子力学再取新突破  实现对量子系统的调控是人类认识并利用微观世界规律的必然诉求,也是诸多前沿科学领域的核心要素。自旋作为一种重要的量子调控研究体系,在世界各国的量子计划中均被列为重点研究对象。开展单自旋量子调控研究有助于人们在更深层次上认识量子物理的基础科学问题,

共价键的价键理论

价键理论是基于路易斯理论电子配对思想发展起来的共价键理论。价键理论将应用量子力学解决氢分子问题的成果推广到其他共价化合物中,成功解释了许多分子的结构问题。海特勒-伦敦法沃尔特·海特勒(W.H.Heitler)和弗里茨·伦敦(F.London)在运用量子力学方法处理氢气分子的过程中,得到了分子能量E和

价键理论共价键理论

价键理论是基于路易斯理论电子配对思想发展起来的共价键理论。价键理论将应用量子力学解决氢分子问题的成果推广到其他共价化合物中,成功解释了许多分子的结构问题。海特勒-伦敦法沃尔特·海特勒(W.H.Heitler)和弗里茨·伦敦(F.London)在运用量子力学方法处理氢气分子的过程中,得到了分子能量E和

量子通信-玄而不虚

  英国《自然》杂志日前评选出年度十大科学人物,中国量子卫星项目首席科学家潘建伟入选。国际顶级学术期刊为中国科学家和科研项目点赞,但是国内网络上却流传着一些针对量子通信的流言甚至谣言,有的甚至称这是“玄学”、“骗局”。图片来源网络  量子通信是“骗局”吗?经过百年发展,看似艰涩难懂的量子力学理论基础

专家称中国量子通信技术已全面领先世界

  中新社昆明8月20日电 (陈静)中国科学技术大学教授陈宇翱20日在全国量子力学2017年年会上表示,“中国的量子通信技术已全面领先于世界”。   2016年,世界上第一条量子保密通信干线——“京沪干线”全线贯通,全长2000多公里;2016年8月,以“墨子号”命名的全球首颗量子科学实验卫星成

氢原子光谱为什么是线状而不是连续的

光谱呈现出不是连续的线状是因为能量量子化的结果。量子力学表明:“能量只能一份一份的传递的,它并不是连续性的”,这个是量子力学微观世界的基本性质。原子核内电子需要吸收特定的频率波长使原子核内电子由激发态进行跃迁,而原子核吸收和发射光子都是因为原子核吸收特定的频率波长从原子核内部逸出电子在原子核外进行各

本科生惊人科研成果:“英气比经验更重要”

近期,一个困扰科学家半个多世纪的物理学难题被两位本科生破解了。湖南大学物理与微电子科学学院应用物理专业2013级本科生连丁坤和胡樑栋于毕业前在扩张的狄拉克量子化方案内,攻克了曲面上粒子运动的量子化难题。相关成果发表于《物理学年鉴》。 “本科生完全有可能做出惊人的科学成果。他们没有那么多条条

再发Science-潘建伟团队开展引力诱导量子纠缠退相干实验

  中国科学技术大学潘建伟教授及其同事彭承志、范靖云等与美国加州理工学院、澳大利亚昆士兰大学等单位的人员合作,利用“墨子号”量子科学实验卫星对一类预言引力场导致量子退相干的理论模型进行了实验检验。2019年9月19日,国际权威学术期刊《科学》杂志以“First Release”形式在线发布了该重要研