薛定谔之钟：时间竟能同时以更快和更慢的速度流逝？
时间可能是物理学中最熟悉却也最令人困惑的概念之一。爱因斯坦的相对论告诉我们，时间并非固定不变，而是随速度和引力变化而改变。然而，当相对论与量子力学结合时，时间变得更加诡异——量子理论暗示时间本身可能存在于叠加态中，即同时以更快和更慢的速度流逝。这项由Stevens理工学院助理教授Igor Pikovski领导的研究，联合了科罗拉多州立大学的Christian Sanner和NIST的Dietrich Leibfried等科学家。研究聚焦于NIST和科罗拉多州立大学正在研发的离子钟——这类设备能够捕获单个离子，将其冷却至接近绝对零度，并使用激光精确控制其量子态。研究团队提出了一种被称为"压缩态"的特殊量子操控技术。在这种状态下，单个时钟可以与自身的量子运动发生纠缠，同时经历多种不同的时间流速。博士生Gabriel Sorci解释道，原子钟现在已经灵敏到可以探测极低温度下热振动引起的微小时间差异，而即使在绝对零度，仅凭量子涨落本身就......阅读全文
原子钟技术验证时间存在量子叠加态
根据量子理论，时间的流逝本身可能处于量子叠加态，即同时以更快和更慢的速率“流动”。这一长期停留在理论层面的设想，如今有望借助先进原子钟技术在实验中得到验证。美国史蒂文斯理工学院研究人员20日将相关成果发表于《物理评论快报》杂志。囚禁离子是一种多功能平台，被广泛用于量子计算和超高精度计时。最新研究表明
薛定谔之钟：时间竟能同时以更快和更慢的速度流逝？
时间可能是物理学中最熟悉却也最令人困惑的概念之一。爱因斯坦的相对论告诉我们，时间并非固定不变，而是随速度和引力变化而改变。然而，当相对论与量子力学结合时，时间变得更加诡异——量子理论暗示时间本身可能存在于叠加态中，即同时以更快和更慢的速度流逝。这项由Stevens理工学院助理教授Igor Pikov
我国科学家让“薛定谔的猫”活了20多分钟
11月7日，记者从中国科学技术大学获悉，该校夏添、卢征天、邹长铃等人一起合作，利用激光冷原子方法制备成基于自旋的薛定谔猫态，其寿命达到分钟量级，有助于提升对自旋进动相位的测量灵敏度。相关成果日前发表在《自然·光子学》上。 在量子精密测量中，自旋进动不仅是测量磁场、惯性等许多物理现象的有效探针，
20超导量子比特薛定谔猫态制备获进展
超导量子计算平台可集成多个量子比特，相干时间长、操控和读出精度高，是实用化、可扩展量子计算主要技术路线之一。衡量量子计算平台性能的一个标志性成果是多量子比特纠缠态的制备，特别是Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态的实验制备，国际竞争尤为激烈。近期，由浙江大学王浩华课
迄今最重“薛定谔的猫”出现，有望催生更大更稳量子比特
瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH）的科学家已经让微小晶体同时处于两个振荡状态的叠加态，创建了如今最重的“薛定谔的猫”。该研究结果日前发表在《科学》杂志上，有望催生更大、更稳健的量子比特，并用于探测引力波或暗物质等领域。“薛定谔的猫”是奥地利著名物理学家埃德温·薛定谔提出的一个思想实验，其中一只猫被围在
飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态被成功制备
近日，清华大学交叉信息研究院段路明研究组在微波量子信息处理领域取得重要进展，首次在实验中借助超导量子电路，成功制备出相干态飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态，并验证了不同“猫”态之间以及多体“猫”态和超导量子比特之间的量子纠缠。该成果近期发表在《科学进展》。1935年，物理学家薛定谔为了阐述量子力学中
韩提出检测量子叠加态新方法
据美国物理学家组织网6月29日报道，韩国首尔大学最近提出一种数量方法，能测量各种不同类型的量子叠加态，也称为“薛定谔猫态”，根据叠加的大小和相干程度来比较不同的“薛定谔猫”。该方法有助于在宏观条件下严格实验量子力学，对研究宏观量子现象、制造非传统物理状态以及各系统的量子态相干都具有
《自然物理》：潘建伟小组成功实现六光子薛定谔猫态
中国科大微尺度物质科学国家实验室潘建伟和他的同事杨涛、陆朝阳等，最近通过实验成功制备出国际上纠缠光子数最多的薛定谔猫态和可以直接用于量子计算的簇态，刷新光子纠缠和量子计算领域的两项世界记录。该项研究成果以封面标题的形式发表在最新一期英国《自然》杂志的子刊《自然-物理》上。审稿人评价其是“光学量子计算
反馈技术将量子叠加时长提高1000倍
量子计算机胜过传统计算机的“秘密武器”是量子叠加，但量子叠加很脆弱，延长其寿命是研制大型通用量子计算机面临的主要“拦路虎”之一。在7日出版的《自然》杂志上，美国科学家称，他们在由合成钻石制造的量子设备内使用一种量子反馈技术，将量子叠加的时长提高了1000多倍，向最终研制出可靠的量子计算机迈出了重
量子是什么？从微观世界规律到人类新物理革命
19世纪末，欧洲一些学者认为从牛顿力学到热力学、电磁理论，人类的“物理学大厦”已全部建成，再没有多少可研究的了。 但是，在1900年，德国物理学家马克斯·普朗克提出了量子理论，为人类开启了探索“微观世界规律”的“新物理革命”。量子理论也与相对论一起，成为现代物理学两大支柱。打开“量子之门”：
微尺度国家实验室实现最大的超纠缠光子薛定谔猫态
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室量子物理与量子信息研究部通过实验成功制备出超纠缠光子薛定谔猫态，纠缠量子比特数目最高达到十个，再次刷新了纠缠态制备的世界记录。此前的最大光子薛定谔猫态是六个光量子比特的纠缠态，也是这个研究部创造的。同时，该工作还演示了薛定谔猫态在
物理老师真“上头”？张朝阳开课推导质能方程
搜狐创始人张朝阳讲物理课上瘾？不开玩笑，CEO当太久都忘了他是MIT物理博士。《张朝阳的物理课》日前首次在线下开讲，张朝阳当场手推质能方程E=mc2，6块黑板差点儿不够用。科普视频创作者、“网红”物理老师李永乐也来到了现场，与来自北京各高校的物理学子及物理爱好者们一起探讨物理的奥秘。课堂风格强调“硬
物理学者首次提出量子隔空传输生命体的记忆
在科幻电视剧《星际迷航》中，能够远距离传输宇航员的传输仪让人印象深刻。在最近一项研究中, 美国普渡大学李统藏教授和清华大学尹璋琦博士提出把低温冷冻的微生物放在一个电机械振子上来制备活体生物的量子叠加态, 并实现其内部状态和质心运动的量子隐形传态。 微生物的量子隐形传态示意图。利用隐形传态能够把
中科大刷新量子纠缠态制备世界纪录
记者从中国科技大学获悉，该校合肥微尺度物质科学国家实验室量子物理与量子信息研究部最近通过实验，成功制备出超纠缠光子薛定谔猫态，纠缠量子比特数目最高达到十个，再次刷新了纠缠态制备的世界纪录。此前的最大光子薛定谔猫态是六个光量子比特的纠缠态，也是这个研究部创造的。同时，该工作还演示了薛定谔
物理老师真“上头”？张朝阳开课推导质能方程
搜狐创始人张朝阳讲物理课上瘾？不开玩笑，CEO当太久都忘了他是MIT物理博士。 《张朝阳的物理课》日前首次在线下开讲，张朝阳当场手推质能方程E=mc2，6块黑板差点儿不够用。科普视频创作者、“网红”物理老师李永乐也来到了现场，与来自北京各高校的物理学子及物理爱好者们一起探讨物理的奥秘。 课堂
哈佛大学弦理论学家瓦法：想象力比知识更重要
遇事不决，量子力学。面对引力和时空，量子力学真的无计可施了吗？美国哈佛大学教授、狄拉克奖与基础物理学突破奖获得者库姆伦·瓦法认为，弦理论是一种可靠的量子引力理论。7月17日，瓦法与搜狐董事局主席张朝阳关于《物理时空观的变革》的知识对谈中，两位麻省理工学院物理系校友从量子力学的历史与困境，聊到当今物理
“脆弱”的量子比特，如何成为量子计算主心骨
近来，有关量子计算的新闻不断刷屏。量子计算机的突破，为我们描绘着更快、更强的未来计算场景。然而，对于大多数人来讲，量子计算机依然是“不明觉厉”的存在。我们可能会发现，表述量子计算机能力水平的一个重要参数是它的量子比特数。无论是我国66比特的可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”，还是近日IBM公司宣
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
量子门叠加态首次在实验室实现
奥地利物理学家成功在实验室将两个逻辑门叠加构建出全新量子计算机模型，能比标准量子计算机更高效地完成量子计算任务。新研究有望为全新量子计算建立理论基础，并设计出计算速度更快的量子计算机。 虽然量子力学理论中还有诸多未解之谜，但许多量子现象已经得到验证并运用于多个领域：从超安全通讯到寻找现有通讯的
量子物理学家创造出有史以来最大的“叠加态”
薛定谔的猫变大了： 量子物理学家创造出有史以来最大的“叠加态” 这项破纪录的实验表明，由数千个原子组成的簇团既能表现为粒子也能表现为波 薛定谔的猫似乎又胖了点。物理学家创造出迄今最大的“叠加态”，这是一种量子态归一化线性组合后的状态。1月21日，相关研究成果发表于《自然》。 奥地利维也纳
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
最精准铝原子钟展示爱因斯坦相对论
据美国物理学家组织网9月23日报道，美国国家标准技术研究院（NIST）的物理学家使用一对世界上最精确的原子钟，揭示了日常生活中的“时间膨胀”效应。研究表明，离地球重力源越远，时间过得越快。虽然这种差异很难被人觉察，但却从更贴合实际的层面证明了爱因斯坦相对论的准确性。研究发表在24日
量子门叠加态首次实现有望为全新量子计算建立理论基础
奥地利物理学家成功在实验室将两个逻辑门叠加构建出全新量子计算机模型，能比标准量子计算机更高效地完成量子计算任务。新研究有望为全新量子计算建立理论基础，并设计出计算速度更快的量子计算机。 虽然量子力学理论中还有诸多未解之谜，但许多量子现象已经得到验证并运用于多个领域：从超安全通讯到寻找现有通讯的
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
原子轨道理论的应用方法
众多的物理化学家对分子轨道理论进行了完善，发展出了很多的应用分子轨道理论，解释物质结构与性质的方法。HF方法Hartree-Fock SCF方法是一种从头算方法，而从头算方法简单的说，就是利用一个“正确的”哈密顿算符，除去最基本的常数之外，不再引用任何的实验数据，以薛定谔方程为基础，仅仅采用非相对论
中国科大实现量子演化与其反向演化的相干叠加
中国科学技术大学郭光灿院士团队的李传锋、柳必恒研究组与香港大学Giulio Chiribella教授合作，在光学系统中构造了量子演化与其反向演化的相干叠加，并证实其在量子信道识别方面的优势。4月16日，该成果发表于《物理评论快报》。 在日常生活中，时间确定地从过去流向未来的观念深入人心。然而，
金属团块同时存在于两处：维也纳大学创下量子叠加新纪录
【研究概要】维也纳大学科学家证明，由数千个原子组成的微小金属粒子可以同时处于多个位置。这项发表在《自然》杂志的研究将量子力学测试推向了新的尺度。 维也纳大学和杜伊斯堡-埃森大学的研究人员在《自然》杂志上发表的研究表明，由数千个钠原子组成
薛定谔猫有了小兄弟“分子章鱼”
虽然“薛定谔的猫”只存在于理论中，现实里找不到一只死活并存的猫，但科学家却在实验室里造出了它的小兄弟“分子章鱼”。据美国物理学家组织网4月6日（北京时间）报道，瑞士和美国的一个跨学科联合小组在维也纳大学演示了由430个原子组成的有机大分子的量子效应，在证明纳米粒子量子属性方面创造了新纪录。
量子力学和相对论并非水火不容丨纪念霍金
著名的物理学家霍金于2018年3月14日与世长辞，这一天恰好是爱因斯坦119周年的诞辰（中国有的地方习惯用虚岁，那么就算120周年冥诞吧）。霍金的故事激励了几代学子投身物理，包括我自己。网络上出现了大量纪念霍金的文章，在提到霍金的贡献时，大多都会把黑洞的“霍金辐射”作为霍金对物理学最重要的一项贡献，
揭秘微观世界“小精灵”：量子为人类打开“新世界”
５月３日，中国首台多光子可编程量子计算机在上海亮相，演示了超越早期经典计算机的量子计算能力，并在世界上首次成功实现十个超导量子比特纠缠。 首颗量子科学实验卫星“墨子号”升空，全球首条远程量子通信骨干网“京沪干线”将正式启用。究竟什么是“量子”，它如何改变我们的生活？今天，让我们一起来认识一下这