量子引力验证难题终于有解了
现代物理学的两座支柱，至今未能合二为一。量子力学描述原子等微观物体的奇异行为，爱因斯坦的引力理论解释落体与宇宙大尺度结构；两者各自成功，却始终缺少统一框架。如今，一个包括诺贝尔奖得主罗杰·彭罗斯在内的国际团队，首次在下落的量子物体中直接观测到一则被长期预言的引力效应，相关成果于 9 月 2 日发表于《Science Advances》。 这项由本-古里安大学、乌尔姆大学与牛津大学领衔的实验，探索的正是两大理论交叠的灰色地带。研究者测量了原子在引力影响下量子特性的特定变化，结果与此前预言完全吻合——当爱因斯坦等效原理被推广到量子物体时，正是这一预期。等效原理认为，自由下落的观测者会在局部"失去"重力，正如电梯中自由坠落的人会感到失重。该原理用普通物质已极精确验证，但用会像波一样、能同时走多条路径的量子物体直接检验，难度陡增。 为完成这一检验，团队打造了"量子伽利略干涉仪"。他们用近绝对零度冷却的铷原子云，在特制原子芯片表面附近......阅读全文
芬兰学者提出新量子引力理论
长期以来，物理学家一直在努力调和现代物理学的两大支柱——量子场论和爱因斯坦广义相对论之间的不兼容性。如今，芬兰阿尔托大学研究人员提出了一种新的量子引力理论，它描述引力的方式与粒子物理学标准模型一致，为深入理解宇宙起源打开了思路。相关研究发表在最新一期《物理学进展报告》上。能够统一自然界所有基本相互作
量子引力验证难题终于有解了
现代物理学的两座支柱，至今未能合二为一。量子力学描述原子等微观物体的奇异行为，爱因斯坦的引力理论解释落体与宇宙大尺度结构；两者各自成功，却始终缺少统一框架。如今，一个包括诺贝尔奖得主罗杰·彭罗斯在内的国际团队，首次在下落的量子物体中直接观测到一则被长期预言的引力效应，相关成果于 9 月 2 日发表于
“类比引力”大发现，超导量子芯片与霍金辐射及量子纠缠
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因而普遍认为，黑洞是
引力波信号对爱因斯坦弱等效原理进行高精度检验
2月11日，美国激光干涉引力波天文台（LIGO）科学合作组织正式宣布人类第一次直接探测到了引力波，自此引力波研究宇宙的窗口被正式打开。这一成果具有划时代的意义，必将对整个天文学领域乃至基础物理领域带来革命性的影响。全世界的物理学家和天文学家已经开始利用这个全新的窗口来研究宇宙。 物理学期刊《物
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
利用引力波信号对爱因斯坦弱等效原理进行高精度检验
2月11日，LIGO科学合作组织正式宣布人类第一次直接探测到了引力波，自此引力波研究宇宙的窗口被正式打开。这一成果具有划时代的意义，必将对整个天文学领域乃至基础物理领域带来革命性的影响。全世界的物理学家和天文学家已经开始利用这个全新的窗口来研究宇宙。 物理学期刊《物理评论D》（Physical
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
超导量子干涉仪简介
SQUID实质是一种将磁通转化为电压的磁通传感器,其基本原理是基于超导约瑟夫森效应和磁通量子化现象.以SQUID为基础派生出各种传感器和测量仪器,可以用于测量磁场,电压,磁化率等物理量.被一薄势垒层分开的两块超导体构成一个约瑟夫森隧道结.当含有约瑟夫森隧道结的超导体闭合环路被适当大小的电流偏置后
原子“比萨斜塔实验”精度创新纪录
本报讯（记者鲁伟 通讯员罗芳）记者日前从中科院武汉物理与数学研究所获悉，由该所研究员詹明生和王谨领导的课题组通过设计创新性的冷原子干涉方案，使微观粒子弱等效原理检验精度达到10-8，从而刷新了此前国际最高检验精度10-7。相关成果发表于《物理评论快报》。 据介绍，团队成员用铷-85和铷-87
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
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
传统方法－vs－熵关联量子引力理论：谁更胜一筹？
一个量子引力新理论，试图把熵、暗能量与生命联系起来。 一项新的理论研究，为现代物理学最棘手的谜题之一提供了可能的思路：宇宙如何在始终遵循热力学第二定律的同时，产生星系、恒星、行星与生命？该研究由伦敦玛丽女王大学数学家吉内斯特拉·比安科尼（Ginestra Bianconi）教授领导，探讨名为“来自
武汉物数所原子“比萨斜塔实验”达到新精度
伽利略所做的“比萨斜塔实验”家喻户晓，它验证了物理学的一个基本规律——弱等效原理。弱等效原理也称为自由落体普适性原理，它是爱因斯坦广义相对论的基本假设之一。300多年来，从伽利略的落塔、牛顿的单摆、厄阜的扭秤到通过月球表面反射镜而进行的激光月地测距，这些利用宏观物体作为检验质量的实验，检验的精度
传统量子力学－vs－现代量子技术：谁更胜一筹？
传统量子力学 vs 现代量子技术：谁更胜一筹？ 20世纪初，量子力学曾是科学界最令人困惑的理论之一。爱因斯坦、薛定谔等物理学巨匠为之绞尽脑汁，却仍难以完全理解其含义。然而一个世纪后的今天，量子力学已成为推动世界变革的技术基石，其最惊人的突破可能还在后面。 得克萨斯A&M大学的马尔兰·斯科利博士在《科
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
在半导体中一窥量子引力奥秘，南大教授解析掌中的“宇宙”
8月27日，在上海图书馆东馆，南京大学物理学院教授杜灵杰在讲座《掌中的‘宇宙’——在半导体中一窥量子引力的奥秘》中，以图文并茂的讲述，解析了引力子的发展现状与宏伟蓝图。 讲座现场。图片由墨子沙龙提供 杜灵杰以物理学的历史脉络为引，分析了三次科技革命推动科学与技术之间相互促进、共同演进的紧密关
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
超冷原子传感技术成功检测太空环境变化
美国国家航空航天局的冷原子实验团队利用原子干涉仪等量子传感工具，成功测量了国际空间站的细微振动。这是科学家首次使用超冷原子检测太空环境的变化。相关论文发表于13日出版的《自然·通讯》杂志。原子干涉仪可精确测量重力、磁场和其他力。科学家一直在地球上利用该传感器研究重力的基本性质，促进了飞机和船舶导航技
量子点发光原理
量子点应该算是现在研究很热门的一个材料，尤其是它优异的发光性质，很可能是下一代LED中最有潜力的发光层。那么量子点为什么有这些优异的性质？我们还是要需要理解它的简单的发光机理。这里我们先简单介绍一下量子点的能级结构，因为所有的性质都是由能级结构决定的。同时，我还会根据量子点的发光过程，简单介绍下
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
超冷原子传感技术成功检测太空环境变化
科技日报北京8月14日电（记者刘霞）美国国家航空航天局的冷原子实验团队利用原子干涉仪等量子传感工具，成功测量了国际空间站的细微振动。这是科学家首次使用超冷原子检测太空环境的变化。相关论文发表于13日出版的《自然·通讯》杂志。国际空间站上安装的原子干涉仪。图片来源：《自然·通讯》杂志原子干涉仪可精确测
室温下工作的量子干涉仪问世
能广泛应用于医疗、勘测、考古等多个领域 据美国物理学会网近日报道，丹麦哥本哈根大学研究人员日前制造出一种可在室温下工作的量子干涉仪，能广泛应用于医疗、勘测、考古等多个领域。相关研究发表在最新一期的《物理评论快报》杂志上。 量子干涉仪是应用量子力学原理制成的超高灵敏度磁传感器，可检测出非常微
超导量子干涉仪的广泛应用
作为灵敏度极高的磁传感器,超导量子干涉仪(即SQUID)在生物磁测量,大地测量,无损探伤等方面获得了广泛的应用.本文主要介绍了超导量子干涉仪的基本原理,制作工艺以及发展现状,并总结了目前的应用热点和国内外研究进展,对我国如何开展该方面的研究进行了探索和分析. 超导量子干涉仪 ( Superco
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
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
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
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
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