量子尺度守恒定律获验证

来自芬兰坦佩雷大学及德国、印度的科学家通过实验证实:当单个光子“分裂”为一对光子时,其轨道角动量保持守恒。这项突破性研究首次在量子尺度验证了物理学核心要义之一——守恒定律,为开发应用于计算、通信和传感领域的复杂量子态提供了全新思路。相关成果发表于新一期《物理评论快报》杂志。守恒定律是自然科学的基石,它界定了物理过程中“可行”与“禁行”的边界。就像台球碰撞时,运动线性动量会在球体间传递,旋转物体则遵循角动量守恒定律。光同样具有角动量特性,特别是与光的空间结构相关的轨道角动量。在量子世界,每个光子都携带明确的轨道角动量。根据守恒定律,这种特性在光与物质相互作用时必须守恒,即初始轨道角动量为零的光子分裂后,两个新生光子的轨道角动量之和必须归零。这意味着若其中一个光子具有特定轨道角动量,其伴生光子必然呈现相反量值。虽然传统激光实验已多次验证角动量守恒定律,但针对单个光子的验证尚属首次。研究团队创新性地探究了单个光子裂变为光子对时,轨道角......阅读全文

量子尺度守恒定律获验证

来自芬兰坦佩雷大学及德国、印度的科学家通过实验证实:当单个光子“分裂”为一对光子时,其轨道角动量保持守恒。这项突破性研究首次在量子尺度验证了物理学核心要义之一——守恒定律,为开发应用于计算、通信和传感领域的复杂量子态提供了全新思路。相关成果发表于新一期《物理评论快报》杂志。守恒定律是自然科学的基石,

中国科大等实现天文尺度的量子干涉

  中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等和浙江大学王大伟、美国普林斯顿大学Marlan Scully、德国维尔兹堡大学Sven Hofling、美国路易斯安那州立大学Jonathan Dowling、上海纽约大学Tim Byrnes合作,在国际上首次实验观察到量子点单光子和太阳光之间的双光子干涉、量子纠

量子态叠加效应尺度刷新纪录

  美国斯坦福大学的研究团队成功地让原子云处在相距半米的两个状态进行了叠加,这将量子态叠加效应的最大尺度纪录从1厘米扩展到了54厘米。相关研究论文发表在最新一期的《自然》杂志上。  研究团队认为,新研究成果可能意味着找到了量子世界与经典世界之间的分界点,因为相对那些量子水平的物体,新研究成果更适用于

侯建国院士领衔探索单分子尺度的量子调控

   目前,全球信息技术正跨入以量子效应为特征的“后摩尔”时代。单分子尺度体系具有丰富的功能结构和独特的量子性质,将成为量子计算和信息技术物质载体的最佳选择之一。  十余年来,中科院院士、中国科学技术大学教授侯建国领衔的“单分子尺度的量子调控研究集体”对单分子尺度体系进行不断的探索,取得了

研究实现纠缠增强纳米尺度单自旋量子传感

  微观世界中,电子具有“自旋”的基本属性,这些“自旋”如同一个个微小磁针。材料的较多宏观特性,如磁铁的磁性或超导体的零电阻,皆源于这些微观磁针的排列方式与相互作用。  日前,中国科学技术大学与浙江大学合作,在纳米尺度量子精密测量领域取得进展,首次实现了噪声环境下纠缠增强的纳米尺度单自旋探测。  探

我国首次在原子尺度揭示水的核量子效应

   《科学》杂志在创刊125周年之际,公布了本世纪125个最具挑战性的科学问题,其中包括:水的结构如何?理解水的结构和物性对于人类的社会和生命活动具有非常直接和深远的意义。研究发现,核量子效应研究对于理解水的微观结构和动力学非常关键。北京大学量子材料科学中心江颖、王恩哥课题组围绕“原子尺度上水的核

量子图像扫描显微镜-实现超小尺度显微显示

  远场光学显微镜的分辨率受阿贝衍射极限的制约,其极限分辨率约为可见波长的一半,阻碍了远场光学显微镜在超小尺度的生命科学研究中的应用。随着探测技术的持续快速发展,利用量子超分辨率显微镜和图像扫描显微镜(ISM)来克服衍射极限,从而实现超小尺度显微,逐渐成为研究热点。量子光学原理超越了光学显微镜中灵敏

我国学者实现纠缠增强纳米尺度单自旋量子传感

  在国家自然科学基金项目(批准号:T2325023等)等资助下,中国科学技术大学自旋磁共振实验室教授王亚等人与浙江大学海洋精准感知技术全国重点实验室研究人员合作,首次实现了噪声环境下纠缠增强的纳米尺度单自旋探测。相关成果以“纠缠增强的纳米级单自旋探测(Entanglement-enhanced n

量子尺度氢氧化镍电极材料可控制备方面获进展

  过渡金属氢氧化物广泛应用于能源、环保、传感器等领域。如何提升过渡金属氢氧化物的电化学活性和稳定性一直是该领域的核心问题。最近,中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室阎兴斌课题组在极小尺寸氢氧化镍的制备、表征及电化学储能反应机理过程等方面取得了新进展,相关研究成果以Ultra-sma

高温炉的工作原理基于能量守恒定律

高温炉,是一种高温(700℃以上)的高温热处理设备,其升温快、热损失小,能长期稳定的提供高温,因此被广泛的应用于,合金钢制品、各种金属机件正火、淬火、退火、烧结、灰化等热处理中。高温炉工作原理是基于工作原理基于能量守恒定律,由电能转化为热能,从而达到对材料的加热的一种方法。  工作原理基于能量守恒定

科学家建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论

  一百年前,爱因斯坦通过推广狭义相对论而创立了广义相对论,建立起引力与时空几何的内在联系,成为二十世纪理论物理划时代的进展。另一方面,狭义相对论与量子力学作为二十世纪理论物理具有变革性的进展,它们的成功统一建立了相对论量子场论。量子场论作为描述微观世界的基本理论,成功地应用于电磁力、弱作用力和强作

物理所发现光激发分解水的原子尺度机制及量子选择性

  光激发分解水产生氢气是人类梦寐以求的持续获取清洁能源的最终解决方式之一。然而自上世纪七十年代第一次实验展示以来,人们对原子层次上的光解水过程及机理并不清楚。这也阻碍着光解水效率的进一步提高。另外,由于产率较低,人们迫切需要发展新技术增强光解水效应。   金属颗粒的局域表面等离激元具有强大、可调的

科学家建立超越广义相对论的引力量子场论

  近日,中科院院士、中科院卡弗里理论物理研究所研究员吴岳良,打破爱因斯坦广义相对论中关于广义坐标变换不变假设的局限,不再从推广狭义相对论和坐标时空几何的途径来构建量子引力理论,而是基于量子场论和对称原理,建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论。相关成果发表于《物理评论》。  研究表明,在四维引力

引力量子场论可打破局限统一广义相对论与量子力学

  有没有一种理论可以统一广义相对论和量子力学?有没有一种理论可以统一描述引力、电磁力、弱力、强力四种基本作用力?25日,中国科学院院士、中国科学院大学副校长吴岳良在中科院理论物理所举行的前沿科学论坛上,提出引力量子场论。该理论打破以弯曲时空几何为基础的广义相对论的局限,将广义相对论与量子力学统一起

亚中尺度小尺度海洋涡旋检测研究获进展

  近日,广东省科学院广州地理研究所正高级工程师杨骥团队在亚中尺度小尺度海洋涡旋检测研究方面取得新进展。相关成果发表于《海洋科学进展》。  论文第一作者、广东省科学院广州地理研究所助理工程师贾翊文表示,海洋涡旋普遍存在于全球海洋中,在物质能源运输、再分配及全球气候变化等方面发挥着重要作用。受限于观测

亚中尺度小尺度海洋涡旋检测研究获进展

近日,广东省科学院广州地理研究所正高级工程师杨骥团队在亚中尺度小尺度海洋涡旋检测研究方面取得新进展。相关成果发表于《海洋科学进展》。论文第一作者、广东省科学院广州地理研究所助理工程师贾翊文表示,海洋涡旋普遍存在于全球海洋中,在物质能源运输、再分配及全球气候变化等方面发挥着重要作用。受限于观测手段,传

科学家大尺度量子信息处理实验成果获国际学术界高度评价

  近日,在国际权威学术期刊《自然》杂志2012年底推出的年度回顾特刊中,中国科学技术大学实现百公里自由空间量子隐形传态和纠缠分发的研究成果被选为年度十大新闻亮点。《自然》杂志在其为该研究成果专门撰写的长篇新闻特稿“数据隐形传输:量子太空竞赛”中指出:在量子通信领域,中国用了不到十年的时间,由一个不

人工微结构和介观物理国家重点实验室微腔光学研究突破

   动量守恒是自然界中最普遍的客观规律之一,反映了时空性质。光子在不同光学结构之间的耦合过程必须遵循动量守恒定律,但由此限制了诸多重要的光子学应用。   光学微腔可以将光子长时间局域在很小的空间内,由于能量累积效应,极大地增强了光和物质的相互作用,已经成为基础光物理和光子学研究的重要平台。光学微腔

什么是角尺度试验

  角尺度试验是一项用于检查排尿功能是否正常的辅助检查方法。正常人腹肌松弛时膀胱颈在膀胱最下缘,位于耻骨联合中下1/3交接处,腹压增高时下移0.5cm-1.5cm,膀胱颈也不在膀胱的最下缘,相对上移。压力性尿失禁患者,腹壁松弛时膀胱颈即低于正常位置,腹压增加时膀胱颈的位置也发生变化。如膀胱颈下移明显

微尺度“风吹麦浪”来了

  站在乡野村边,一阵微风拂过,金黄色的麦子有节律的摆动起来,此起彼伏。“风吹麦浪”的美丽不仅仅存在宏观世界,在微观世界中也随处可见。生物系统中,微米尺度的纤毛广泛存在于微生物的体表和哺乳动物气管内,在一定条件下也可以呈现类似“风吹麦浪”的集体波式摆动。  单条生物纤毛可以通过消耗ATP作循环式的近

台风影响海洋中尺度及大尺度的动力机制获揭示

  中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室研究员尚晓东团队与复旦大学教授王桂华合作,在台风影响海洋中尺度及大尺度环流的动力机制研究方面取得新进展。相关研究近日在线发表于《地球物理学研究杂志—海洋》,并被选为亮点论文。 长期以来人们尽管知道存在海洋对台风的地转响应,然而人们相信它的强度

研究揭示台风影响海洋中尺度及大尺度的动力机制

  中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室研究员尚晓东团队与复旦大学教授王桂华合作,在台风影响海洋中尺度及大尺度环流的动力机制研究中取得进展。  尽管存在海洋对台风的地转响应,但人们相信其强度、尺度与近惯性响应相比可以忽略。研究人员基于理论估计和数值模式计算发现,海洋对一般台风地转响应的

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

量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488378.shtm 中心自旋量子电池图(受访者供图) 2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日,中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作,首次证明了量子相干或

量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源

  2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日,中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作,首次证明了量子相干或量子纠缠在量子电池产生可提取功的过程中是必不可少的量子资源。相关研究成果近日发表在《物理评论快报》上。  关于量子电池的研究是近些年来颇受关注的量子科技问题,其中的

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角尺度试验的正常值

  正常人腹肌松弛时膀胱颈在膀胱最下缘,位于耻骨联合中下1/3交接处,腹压增高时下移0.5cm-1.5cm,膀胱颈也不在膀胱的最下缘,相对上移。正常女性腹壁放松时,棉签与水平线的夹角约-5度-+10度。屏气后棉签保持原位置,表示尿道与膀胱解剖关系正常。

角尺度试验的注意事项

  不合宜人群:尿道感染者。  检查前禁忌: 保持正常的饮食与睡眠。  检查时要求:(1)牵拉丝线的力量应适宜,既使丝线拉直,又不将棉签(或塑料棒)拉出为宜。(2)棉签应光滑、插入时用力勿过大,以防损伤尿道。

大尺度宇宙结构理解取得突破

一个国际研究团队在理解宇宙的大尺度结构方面取得了重要进展,他们确定了被称为“引力盆地”的关键区域。研究成果发表在最新一期的《自然·天文学》杂志上。该研究基于广泛接受的Λ冷暗物质宇宙学标准模型。该模型认为宇宙中的大尺度结构起源于早期宇宙膨胀时的量子波动。这些微小的密度变化随着时间发展,形成了今天人们所

角尺度试验的临床意义

  异常结果:1.正常女性腹壁放松时,棉签与水平线的夹角约-5度-+10度。2.屏气后棉签保持原位置,表示尿道与膀胱解剖关系正常。3.屏气后棉签露出部分比原来上翘10度,表示尿道膀胱后角已消失,但无尿道下垂。4.屏气后棉签上翘超过原来20度,表示尿道已向下向后移位。5.屏气后棉签上翘与水平线的夹角>