时间可以同时走得更快和更慢？薛定谔时钟揭示量子时间之谜
【量子时间研究背景】 爱因斯坦的相对论表明，时间不是固定或普遍的——它会根据速度和重力而变化。当科学家将相对论与量子力学结合起来时，画面变得更加奇怪。量子理论表明，时间本身可能存在于叠加态中，意味着它可能同时走得更快和更慢。一项发表于《物理评论快报》的新研究显示，研究人员可能很快就能在实验室中测试这个奇怪的想法。 【双胞胎悖论到量子版本】 相对论已预测时间会根据运动和位置以不同方式流逝，这一现象通常用"双胞胎悖论"来解释：高速旅行返回的时钟比静止时钟慢。史蒂文斯理工学院Pikovski教授团队将这一想法推进到量子领域：一个处于量子叠加态的单一时钟，是否可以同时体验两种不同的时间流逝速率？ 【超冷离子钟与量子压缩】 研究团队专注于NIST和科罗拉多州立大学正在开发的离子钟。这些设备捕获单个离子，将其冷却到接近绝对零度，并使用激光控制量子状态。 共同作者Gabriel Sorci解释道："原子钟现在非常敏感，它们可以检测到由热......阅读全文
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”：
刷新记录！量子态保持时间超过5秒！
据最新一期《科学进展》报道，美国能源部（DOE）阿贡国家实验室和芝加哥大学的科学家取得了量子科学研究的重大突破：他们能够按需读出量子位，并将量子态保持完整超过5秒，从而创下新纪录。此次的量子位由易于获得的碳化硅材料制成，碳化硅目前广泛用于灯泡、电动汽车和高压电子设备中。 “在这样的时间尺度上保
中国科大实现多模量子态长时间存储
长距离量子通信的实现离不开量子中继，其中量子存储器是构建量子中继的核心。由于冷原子系综具有集体增强效应以及光谱一致性，可以有效地存储光子的量子态，因此作为极具潜力的量子存储器介质而备受青睐。众多工作表明，将多模存储器布局到量子网络中，能大幅度提高信道容量，因此多模量子存储器的实现对于构建高容量
含800个原子的巨大分子打破量子叠加态原观察纪录
量子力学的核心概念之一，就是波粒二象性，所有对象都可以被看作同时具备波的特质及粒子的特质。而据日前发表在arXiv预印本网站上的一篇论文称，维也纳大学的物理学家们完成了迄今最宏观的波粒二象性观察实验，打破了波粒二象性的分子大小原有纪录——这个巨大分子包含超过800个原子，由大约5000个质子、5
量子力学仍无法描述宏观系统
根据英国《自然·通讯》杂志18日报道的一项量子物理学最新研究，欧洲科学家指出，当多个能动者利用量子力学来预测彼此的观察结果时，他们得到的结果总是不一致。这一结果表明，当前人类对于量子理论的所有解读，仍无法外推至复杂宏观（大到肉眼可见）的系统，难以对其进行统一的描述。 量子力学是主要研究原子
在太空新“乐园”玩转量子力学
NASA冷原子实验室上的设施将使用激光器和其他技术，将原子冷却到绝对零度附近。图片来源：英国《自然》杂志官网今日视点量子物理学家即将在太空拥有自己的“游乐场”。据英国《自然》杂志官网8日消息，美国国家航空航天局（NASA）的冷原子实验室将于5月20日发射升空，进入国际空间站。届时，它将成为目前宇宙中
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，
量子材料中首次发现数千原子纠缠
在物理学中，薛定谔猫寓意了量子力学中两种最令人“敬畏”的效应：纠缠和叠加。德国德累斯顿大学和慕尼黑大学研究人员现已在较大的范围内观察到这些现象。 已知具有磁性等特性的材料具有所谓的域（岛），其中材料特性均匀地属于一种或多种类型（例如，想象它们是黑色或白色）。在最新一期《自然》杂志上，物理学家报
我国科学家首次利用玻色量子纠错码
近日，中国科学技术大学邹长铃研究组与清华大学交叉信息研究院孙麓岩研究组合作，在超导量子系统中首次利用玻色量子纠错编码来提升量子精密测量的灵敏度。相关成果在线发表于《自然•通讯》(Nature Communications)。 上个世纪以来，测量精度的不断提高促进了生物、医学、天文、化学等各
量子力学中的“量子”到底是什么东西
在物理学的认识中，我们听到最多的就是质子中子和电子，分子，可能对于量子这一个名词非常的陌生，其实量子顾名思义就是可以被量化的粒子，在宇宙中存在着千千万万的物质，那么除了辐射以及紫外线还有其他的尘埃之外，还存在着一些非常非常小的物质，当来衡量这些非常小的物质的时候可以用量子来形容。就我们对许多物质或者
纠缠，是一种强大的工具——诺贝尔物理学奖解读
科技日报记者 张梦然今天获得诺贝尔物理学奖的三位科学家——法国科学家阿兰•阿斯佩、美国科学家约翰•克劳泽、奥地利科学家安东•塞林格，他们通过开创性的实验展示了处于纠缠状态的粒子的潜力，这三位获奖者对实验工具的开发，也为量子技术的新时代奠定了基础。你明白“纠缠”吗在所谓的“纠缠对”中，一个粒子发生的事
量子存储态室温下维持39分钟－创世界纪录
加拿大西蒙·弗雷泽大学迈克·斯沃尔特教授领导的一个国际团队在最新一期《科学》期刊上报告说，他们在室温下使脆弱的量子存储态维持了创纪录的39 分钟，从而将此前在硅基系统中编码信息“量子比特”25秒最长持续时间提高了近100倍，克服了超高速量子计算机研究的一大障碍。 斯沃尔特称，此项研究成
量子力学基础研究获重要进展
10月10日，记者从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队与西班牙理论物理学家合作，实验验证了基于局域操作和共享随机性（LOSR）理论框架下的真多体非局域性，结果表明用两体或三体非局域关联无法解释自然界产生的所有关联。该成果日前发表在国际期刊《物理评论快报》上，并被选为该期的封面文章。 量子力
原子模型的发展下：玻尔模型的缺陷与薛定谔
1912 年，尼尔斯・玻尔提出了一个原子模型，其中电子绕原子核运动，就像太阳系中的行星绕太阳运动一样。但两者不同的是，玻尔提出电子只能占据与普朗克常数成比例的某些能级，他把这些能级称之为原子轨道。换句话说，这些轨道中电子的能量被量子化了。当电子从较高的轨道转移到较低的轨道时，它们以光子的形式释放
科学家利用人工智能实现多重非经典关联的同时分类
中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在人工智能与量子力学基础研究交叉领域取得新进展。该实验室李传锋、许金时等人与南方科技大学教授翁文康以及中国科学院重庆绿色智能技术研究院研究员任昌亮等人合作，将机器学习技术应用于研究量子力学基础问题，首次实验实现了基于机器学习算法的多重非经典关联的同时
2016年国际十大科技新闻解读
数千年来，人类依靠直觉去探索世界运行的原理。虽然这种方式也会让我们误入歧途，譬如曾相信地球是平的，但结果仍然是真理大过谬误。现在，我们认识世界的方式正发生剧变：人工智能刷新着超越人类的成绩、引力波将带来天文学革命、基因编辑让设计生命近在咫尺、量子计算机虎视眈眈地要推翻50年来的经典运作方式……这
波粒二象性的理论概述
在经典力学里，研究对象总是被明确区分为“纯”粒子和“纯”波动。前者组成了我们常说的“物质”，后者的典型例子则是光波。波粒二象性解决了这个“纯”粒子和“纯”波动的困扰。它提供了一个理论框架，使得任何物质有时能够表现出粒子性质，有时又能够表现出波动性质。量子力学认为自然界所有的粒子，如光子、电子或是原子
记2012年物理学奖得主：量子物理实验派双杰
10月9日下午，2012年诺贝尔物理学奖揭晓。瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会将奖项授予给了量子光学领域的两位科学家――法国物理学家塞尔日・阿罗什与美国物理学家戴维・瓦恩兰，以奖励他们“提出了突破性的实验方法，使测量和操控单个量子系统成为可能”。 诺奖官方网站称，塞尔日・阿罗什与戴维
中国科大首次实现单向量子非局域性的定量研究
近日，中国科学技术大学教授、中国科学院院士郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在量子力学基础研究方面取得新进展，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，定量揭示了一类非对称性的量子非局域性。该研究成果发表在4月21日《物理评论快报》上，并被选为“编辑推荐”文章，同时被美国物
中国科大首次实现单向量子非局域性的定量研究
近日，中国科学技术大学教授、中国科学院院士郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在量子力学基础研究方面取得新进展，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，定量揭示了一类非对称性的量子非局域性。该研究成果发表在4月21日《物理评论快报》上，并被选为“编辑推荐”文章，同时被美国物
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
以色列创新实验实现量子力学现象可视化
以色列特拉维夫大学科研人员创造性地设计了一种大型机械系统，可通过耦合摆系统的运动实现特殊“拓扑”材料量子力学现象的可视化。相关研究发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。 该项研究实现了量子力学的三个现象的可视化，分别为布洛赫振荡、齐纳隧道效应以及拓扑介质中的波演化。研究人员观测到了特殊“
我国科学家实现多模量子态的长时间存储
近日，中国科学技术大学郭光灿院士团队在长时间空间多模量子态存储方向取得新进展，科研团队利用磁场操控技术结合钟态制备的方法实现了基于冷原子系综的光子高维轨道角动量态的长时间存储。 长距离量子通信的实现离不开量子中继，其中量子存储器是构建量子中继的核心。由于冷原子系综具有集体增强效应以及光谱一
我们的宇宙在不断分裂？它可能只是量子多重宇宙的一支
多重宇宙理论认为，我们的宇宙只是无数“气泡宇宙”中的一个。但无限个宇宙意味着无限种可能，因此该理论无法做出有意义的预言。为了解决这个问题，研究者求助于量子力学，他们推测，“气泡宇宙”并非共存于真实空间中，而是以不同的概率叠加在一起的，就像微观粒子处于量子态一样。 现在，许多宇宙学家都接受了一个
理想单振动模式模型的吸收光谱介绍
振动吸收模式能级以及其它形式分子能级都是量子化的，任何特定系统所允许的振动模式能级都可以通过求解量子力学态表象中的薛定谔方程得到能量本征值求得，依据各能量本征值所对应的本征函数所特有的正交性求得能级跃迁的选择定则。分子化学键各能级之间的跃迁是对入射光频率有选择性的，所以可以通过对经过与分子相互作
复旦大学李颖洲解析量子计算与经典计算有何不同
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502127.shtm6月2日下午，庆祝建校118周年相辉校庆系列学术报告第三十一场在相辉堂南堂举行，复旦大学数学科学学院青年研究员李颖洲以“从线性代数到量子计算”为题作报告，学院党委书记王光临主持报告会。
重新定义测量准确度的极限
德国物理技术研究院（PTB）、德国汉诺威莱布尼兹大学QUEST研究所、莱布尼兹大学理论物理研究所和意大利国家光学研究院的科学家共同引入了一种基于同时适应两个测量参数非经典态的方法，这将实现对揭示常规物质与暗物质之间相互作用分子的精确测量。这一研究结果发表在《自然通讯》中。 几个世纪以来，人类通
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，
中国科大首次在两比特系统中观测到严格的单向量子导引
中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在量子力学基础研究方面取得新进展，该实验室李传锋、许金时研究组在两比特系统中首次在实验中观测到多种测量设置的单向EPR量子导引。该研究成果4月5日发表在国际期刊《物理评论快报》上，并被选为编辑推荐文章。 1935年，爱因斯
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