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
波粒二象性的发展简史
在十九世纪末，原子理论逐渐盛行，根据原子理论的看法，物质都是由微小的粒子——原子构成。比如原本被认为是一种流体的电，由汤普森的阴极射线实验证明是由被称为电子的粒子所组成。因此，人们认为大多数的物质是由粒子所组成。而与此同时，波被认为是物质的另一种存在方式。波动理论已经被相当深入地研究，包括干涉和衍射
“真空”是真的“空”吗？
1643年，当托里拆利（Evangelista Torricelli）第一次把装满水银的长玻璃管倒扣在同样装满水银的盆里，发现管中的水银柱总是降到76cm高时，他意识到他在水银柱上方创造了真空[1]。这可能是人类有记载的第一次在实验室中创造的真空。真空里确实没有空气，但除此之外真的什么都没有吗？○
“猫量子比特”实现容错量子计算新突破
美国亚马逊云科技量子计算中心团队在25日《自然》杂志的一篇论文中，演示了容错量子计算的新突破：一种对硬件需求更低的量子纠错系统。这一系统使用了“猫量子比特”（cat qubits），其创新设计能抵抗可能会干扰量子系统输出的特定类型的噪音和错误，同时实现量子比特需要的元器件总数比其他设计更少。量子计算
《科学》：移动量子点能建立一种奇异的量子力学连接
电子能够沿着半导体表面的波纹运动，其中相互交叉的波纹能够形成一个移动的微小“量子点”（如图），其作用相当于一个人造原子。这是由于被这些点捕获的电子仅具有不连续的能量。 据美国《科学》杂志在线报道，如今，英国剑桥大学的物理学家发现，电子能够从一个移动的量子点跃迁到另一个量子点，这一过程被称为“隧道”。
直播|西湖大学吴从军导读《物理学和哲学》
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510676.shtm ? 直播时间：2023年10月21日（周六）20：00 直播平台： ? 科学网APP (科学网微博直播间
量子态隐形传输否定穿越时空的“祖父悖论”
若真的存在“穿越”之人，能返回过去杀死自己的祖父，岂不是可以阻止自己的降生，那这个“穿越”凶手又怎么可能存在呢？这就是时间旅行里著名的“祖父悖论”。该悖论一直被看成攻击时间旅行可能性的致命武器。但据物理学家组织网7月22日（北京时间）报道，麻省理工学院的物理学家们提出了一个崭新理论
中国科大实现超越海森堡极限精度的量子精密测量
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500113.shtm中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子精密测量的研究中取得重要进展。该团队李传锋、陈耕等人与香港大学同行合作，利用量子不确定因果序，实现了超越海森堡极限精度的量子精密测量。5月1日，该研
为何“多光子纠缠和干涉度量学”获国家自然科学一等奖？
近日，潘建伟院士带领的中国科学技术大学团队的“多光子纠缠和干涉度量学”获得了2015年度国家自然科学一等奖，是中国自然科学 领域的最高奖项。该团队也打破了国家自然科学一等奖历史上最年轻团队的记录。五位完成人按获奖顺序依次为潘建伟院士、彭承志教授、陈宇翱教授、陆朝阳教 授、陈增兵教授。其中潘建
量子王国，时间流动也会不同
被困在时间流中的量子叠加态中船夫的艺术绘图。图片来源：维也纳大学、奥地利科学院量子光学和量子信息研究所 来自英国布里斯托大学、奥地利维也纳大学等机构的物理学家联合团队展示了量子系统是如何沿着两条相反的时间箭头同时演化的——在时间上既向前也向后。这项近日发表在《通信物理学》上的研究让人们有必
瞬间移动、信息绝密能实现吗？六问神奇量子世界
还记得这样的场景吗？电影中，主人公走入一扇“任意门”，瞬间就穿越来到另一个空间…… 在量子世界里，这或许不是幻想。就在今天凌晨，我国发射了全球首颗量子科学实验卫星。新华社记者采访了量子卫星首席科学家潘建伟院士、中科院物理所研究员吕力、北京大学物理系教授刘雄军，带你一起走进神奇的量子世界。
瞬间移动、信息绝密能实现吗？六问神奇量子世界
还记得这样的场景吗？电影中，主人公走入一扇“任意门”，瞬间就穿越来到另一个空间…… 在量子世界里，这或许不是幻想。就在今天凌晨，我国发射了全球首颗量子科学实验卫星。新华社记者采访了量子卫星首席科学家潘建伟院士、中科院物理所研究员吕力、北京大学物理系教授刘雄军，带你一起走进神奇的量子世界。
量子卫星来啦，瞬间移动还有多远？
还记得这样的场景吗？电影中，主人公走入一扇“任意门”，瞬间就穿越来到另一个空间…… 在量子世界里，这或许不是幻想。 啥是量子？简单来说，量子是构成物质的基本单元，是能量的最基本携带者，不可再分割。量子世界中有两个基本原理：一个是量子叠加，就是指一个量子系统可以处在不同量子态的叠加态上，著名的
量子通信是迄今唯一被严格证明无条件安全的通信方式
打个电话，会不会被窃听？通过网络传送一份保密文件，途中被他人窃取咋办……现代社会，信息安全面临的问题越来越多。 有没有一种不可破译的保密方式，能让传送的信息绝对安全可靠？近些年来，量子通信技术的飞跃发展正让梦想成为现实。 一问：什么是量子？ 量子是光子、质子、中子、电子、介子等基本粒子的
走近“颠覆性技术”：量子通信能否取代传统通信？
打个电话，会不会被窃听？通过网络传送一份保密文件，途中被他人窃取咋办……现代社会，信息安全面临的问题越来越多。 有没有一种不可破译的保密方式，能让传送的信息绝对安全可靠？近些年来，量子通信技术的飞跃发展正让梦想成为现实。 一问：什么是量子？ 量子是光子、质子、中子、电子、介子等基本粒子的
孙昌璞院士：量子力学何以大道至简？
学界对于量子力学的诠释至今没有达成共识，存在着“一元论”还是“二元论”的哲学对立。中国工程物理研究院研究生院院长、北京大学物理学院教授孙昌璞院士认为，不妨遵循“大道至简”的价值观，即如果关于同一个问题有两种理论都能作出同样准确的预言，那么应该挑选使用假设最少的那一个。 孙昌璞还从科学哲学的角度
叶子用量子力学原理增强光合作用
技日报北京10月27日电 (记者张梦然)美国《大众科学》26日在线发表的文章显示,一种喜阴植物通过自己蓝晕色叶子,利用量子力学原理使光合作用高效进行,从而适应了极度弱光的环境条件。 一直以来,光合作用被认为是地球拥有生命的标志性反应,植物在进行光合作用时可获取大量太阳光照,叶绿体将收集的阳光转
钱伯初教授：陪量子力学“玩”到82岁
在生命的最后时光，82岁的物理学家钱伯初似乎还沉浸在讲台上，嘴中含混地冒出“方程”、“数据”这样的字眼。 就在他病重的最后几个月，兰州大学物理学院的一位年轻老师带着孩子去病房探望老人，钱伯初躺在病床上和他聊了两个多小时的量子力学。直到孩子饿哭了，钱先生才容许他离开。 2014年4月3
孙昌璞院士：量子力学何以大道至简？
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/507175.shtm 编者按 学界对于量子力学的诠释至今没有达成共识，存在着“一元论”还是“二元论”的哲学对立。中国工程物理研究院研究生院院长、北京大学物理学院教授孙昌璞院士认为，不
量子力学诞生百年－我国正迎来加速突破
今年以来，我国在量子计算、量子通信、量子测量等领域不断取得新突破，进一步提高了利用量子技术获取、传输和处理信息的方式和能力。 今年是量子力学诞生100周年。从1900年普朗克提出量子假说，到1925年矩阵力学和波动力学的诞生标志着量子力学初步形成，量子力学的建立堪称科学史上范式革命的典范，不仅
中国科大首次实验验证量子导引椭球
中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在量子力学基础研究方面取得新进展。该团队李传锋、黄运锋研究组与澳大利亚合作者首次实验验证了量子导引椭球，并检验了其体积单配性。该项研究成果于2月22日发表在国际物理学期刊《物理评论快报》上。 量子导引（steering）的概念最早由薛定谔提出，它描
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，
我国科学家实现量子演化与其反向演化的相干叠加
记者19日从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队李传锋、柳必恒研究组与香港大学同行合作，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，该研究成果日前发表在国际学术期刊《物理评论快报》上。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，支配微观世界
诺奖得主阿罗什的科学观：畅想量子的美好世界
10月9日，瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布，由于在量子光学领域所取得的杰出成就，法国科学家塞尔日·阿罗什和美国科学家大卫·瓦恩兰共同获得2012年度诺贝尔物理学奖。 塞尔日·阿罗什出生在摩洛哥卡萨布兰卡，父亲是犹太人，母亲是俄罗斯人，他的妻子则是一名人类学和社会学家，他的祖父曾在摩
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
物理学家首次实现同处两地的薛定谔猫
耶鲁大学物理研究小组的最新研究发现，一只“量子猫”可同时处于生与死的状态，在两个不同的地方同时存在。奥地利物理学家于1935年发明一种思想实验，在该假设的实验中，一只猫被放在一个密封盒子里，靠近放射性样品、盖革计数器和一瓶毒药据国外媒体报道，一只“量子猫”可同时处于生与死的状态，在两个不同的地方同时
中国科大等首次实现三个力学量的不确定关系的实验检验
中国科学院院士、中国科学技术大学教授杜江峰领衔的研究团队和理论合作者首都师范大学教授费少明研究组，利用金刚石中的单自旋体系，首次实验检验了一类包含角动量三个分量的不确定关系。研究成果发表在5月4日的《物理评论快报》上[Phys. Rev. Lett. 118, 180402 (2017)]。
中国光量子比特纠缠数目逐次刷新世界纪录意义何在？
5光量子比特纠缠、6光量子比特纠缠、8光量子比特纠缠、10光量子比特纠缠，18光量子比特纠缠…… 在位于中国科技大学东区理化大楼中编号为“01003”的实验室内，密布着错综复杂的管线及各类光学和电子设备，中科大教授潘建伟和他的团队在这里不断攻关，刷新着光量子比特纠缠数目的世界纪录。日前，潘建伟
中国科大在单自旋量子调控研究中取得进展
中国科学院院士、中国科学技术大学教授杜江峰领导的中科院微观磁共振重点实验室研究团队建立了在量子系统中实现基于非厄米哈密顿量的量子调控普适理论，并通过对金刚石量子比特的高精度量子操控，首次在单自旋体系中观测到宇称时间对称性破缺。该研究成果以Observation of parity-time sy
微型激光芯片为量子通信增加新维度
据最新一期《自然》杂志报道，美国宾夕法尼亚大学工程学院领导的研究小组发明了一种芯片，其安全性和稳健性超过了现有的量子通信硬件。他们的技术通过“量子电码”进行通信，使任何一种以前的芯片上激光器的量子信息空间翻了一番。 非量子芯片使用比特存储、传输和计算数据，而最先进的量子设备使用量子比特。比特可
首次发现新奇拓扑量子态
最新发现与创新 从中国科学院合肥物质科学研究院获悉，该院稳态强磁场中心的郝宁宁研究员课题组，在拓扑新物态研究中取得最新进展，他们发现硫化铁化合物中存在一种交错二聚型反铁磁序，并且这种反铁磁序会调制体系进入一种新的拓扑物态：拓扑晶体反铁磁相。相关研究成果日前相继发表在欧洲物理学会《新物理学杂