如果量子塌缩模型成立，时间本身会有极小的内在不确定度
量子力学一直在挑战我们对现实的日常理解。在量子世界里，粒子可以处于状态的叠加之中，也就是同时占据多种可能的位置或构型。物理学家用波函数来数学地描述这些可能性。这幅图景与日常生活截然不同。在日常生活里，一个物体看起来只在一个位置、处于一种状态。为了弥合这一差距，标准量子力学提出：当量子系统被测量或观测时，波函数会塌缩为一个确定结果。如今，在一家基础问题研究机构的支持下，一支国际物理学团队探讨了一个更激进的可能性。他们的工作提示，某些标准量子力学的替代方案，即所谓的量子塌缩模型，可能对时间本身的性质以及钟表的极限精度产生令人意外的后果。相关成果发表在《物理评论研究》上。研究还指出了一条可能的新路径，用来把这些非常规理论拿到标准量子力学面前做检验。论文负责人、意大利罗马恩里科·费米博物馆与研究中心（CREF）的博士生 Nicola Bortolotti 说，他们所做的，是认真对待「塌缩模型可能与引力有关」这一想法。然后他们问了一个非常......阅读全文
如果量子塌缩模型成立，时间本身会有极小的内在不确定度
量子力学一直在挑战我们对现实的日常理解。在量子世界里，粒子可以处于状态的叠加之中，也就是同时占据多种可能的位置或构型。物理学家用波函数来数学地描述这些可能性。这幅图景与日常生活截然不同。在日常生活里，一个物体看起来只在一个位置、处于一种状态。为了弥合这一差距，标准量子力学提出：当量子系统被测量或观测
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
科研人员：量子纠缠可提升光学原子钟精度
美国科罗拉多大学博尔德分校和美国国家标准与技术研究院的量子物理学家们，利用量子纠缠在原子和电子尺度上再现了一个充满不同滴答声“房间”的场景。这一成就可能为开发新型光学原子钟铺平道路。相关研究成果9日发表在《自然》杂志上。光学原子钟通过监测原子内部固有的“滴答”频率来极其精确地追踪时间。尽管这些时钟已
量子力学中，怎么算测量
量子力学中的测量必须是相互作用；量子力学假定体系是n个粒子，测量仪器是m个粒子，然后n个粒子和m个粒子相互耦合，经理论推导发现，在测量条件下的m+n个粒子的体系的演化趋势是其中n个粒子组成的子体系发生波函数塌缩。值得注意的是，整个宇宙作为一个整体，无法与其他东西耦合，所以不会发生退相干（波函数塌缩）
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
原子钟精度提升将推动物理学进步
美国国家标准与技术研究院（NIST）和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的美国天体物理联合实验室（JILA）的科学家们，成功开发出了迄今已知最精确的原子钟。这款原子钟不仅能精准计时，还有助在广阔的空间范围内进行精准导航，并搜索新粒子。相关论文已经被最新一期《物理评论快报》杂志接收。物理学家组织网在本月稍
“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
研究克服激光传播临界塌缩现象
自上世纪六十年代激光诞生不久，诺贝尔物理学奖获得者Townes在其奠基性理论文章中指出“激光在二维自聚焦非线性介质中难以实现稳定传播，会发生临界塌缩”，此现象被称为“Townes孤子”之后，克服激光传播的临界塌缩现象是物理以及其它领域科学家孜孜以求的目标。 当前非线性光学领域通常采用的方法是引
揭秘天宫二号上的空间冷原子钟:3000万年误差1秒
成功发射的天宫二号搭载了多种高精尖科学装备。其中，由中科院上海光机所研制的“定时神针”——空间冷原子钟，有望实现约3000万年误差1秒的超高精度，这将是国际上首台在轨运行并开展科学实验的空间冷原子钟，也是目前在空间运行的最高精度原子钟。 人类社会发展离不开对时间的精确测量。之前，在太空中运行的
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
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
广义相对论有了迄今最高精度测量
美国天体物理联合实验室（JILA）的物理学家对爱因斯坦广义相对论的时间膨胀效应进行了有史以来最小尺度的测量，结果表明，两个相隔仅一毫米的微小原子钟，确实以不同的速度运转。16日发表在《自然》杂志上的论文描述了这一实验，并提出了如何使原子钟比当今最好的设计精确50倍的方法，或为揭示相对论和引力如何与量
原子钟可模拟研究磁体内部电子的量子行为
据《新科学家》杂志网络版近日报道，世界上最精准的计时器原子钟又添了一个新功能：科学家可将它用作量子模拟器，来研究磁体内部电子的量子行为，以更深入地了解量子世界的奥秘。相关论文发表在近日出版的《科学》杂志上。 物理学中有许多难以解答的问题，因为它们的基本行为受错综复杂的量子力学规则支配，比如
天宫二号空间冷原子钟实现预定科学目标
2016年9月25日，天宫二号空间实验室成功发射并顺利进入运行轨道。由中国科学院牵头负责的载人航天工程空间应用系统在天宫二号上开展了十四项体现国际科学前沿和高技术发展方向的空间科学与应用任务，其中包括世界首台太空运行的冷原子钟。在轨近两年时间里，冷原子钟运行正常、状态良好、性能稳定，完成了全部既
AI解码器“阿尔法量子比特”大幅提升量子计算错误检测精度
最新一期《自然》杂志发布了谷歌“深度思维”团队的人工智能（AI）成果：一款名为“阿尔法量子比特”（AlphaQubit）的AI解码器。这款解码器能以前所未有的精确度检测量子计算过程中出现的错误，且在10万轮模拟实验中均保持良好性能，这是构建稳定可靠量子计算机的关键步骤。“阿尔法量子比特”采用了基于神
中国科大实现时间最优量子控制
近日，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在量子控制研究领域取得新进展：该实验室的荣星和耿建培等在固态自旋体系中实现时间最优量子控制，研究成果发表在10月19日出版的《物理评论快报》上[Physical Review Letters 117, 170501
量子领域“时间之箭”可双向流动
在人们的认知中，时间是单向流动的，总是从过去流向未来。但如果时间的流向并不像人们所认为的那样固定不变，而是可以向前或向后流动，那会怎样？英国萨里大学研究人员的一项新研究表明，从理论上看，某些量子系统中可以产生相反的“时间之箭”。这挑战了时间单向流动的传统观念。相关论文发表在最新一期《科学报告》杂
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
量子纠缠传感取得重大进展
问题提出：如何突破传统测量的精度极限？ 在科学研究的众多领域中，精密测量是推动进步的关键基石。无论是原子钟对时间的极致把控，还是重力计对地球引力细微变化的捕捉，测量精度的每一次提升都可能带来技术革命。然而，传统测量方法面临一个根本性的瓶颈——量子效应本身所带来的不确定性，似乎为精度设定了不可逾越的
多团队联合研究利用视界望远镜的偏振观测探索轴子
拥有极高空间分辨率的事件视界望远镜（EHT）让人们第一次清晰地看到了黑洞视界附近发出的电磁辐射，辐射环内部的阴影则是目前最直接的黑洞这一理论概念的证据。这次观测的数据被广泛应用在进一步验证广义相对论和黑洞物理、研究极端条件下的物理过程。同年9月份EHT团队获得300万美元的基础物理学突破奖。
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
中外团队首次发现引力子激发
该校物理学院杜灵杰教授领衔的国际团队利用极端条件下的偏振光散射技术，在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量，在世界上首次观察到引力子激发，即引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。相关研究发表于3月28日的国际学术期刊《自然》。引力子的研究，一直是物理学研究的终极问题之一。近年来，有理论物
欧洲绘制未来10年物理实验路线图
据《科学》杂志网站8月13日（北京时间）报道，伴随着粒子物理学与宇宙学的日益趋同，欧洲空间局（ESA）发布了有关宇宙空间任务与技术开发的路线图，这将指引2015年至2025年欧洲物理实验的发展方向。 近年来物理学发展的一种趋势是，越来越多的研究人员倾向于利用空间任务来回答物理学基本问题，但
单个光子纠缠3000个原子－有望制造更快量子计算机
美国麻省理工学院和贝尔格莱德大学的物理学家开发出一种新技术，使用单个光子成功实现了与3000个原子的纠缠，创下了迄今为止粒子纠缠数量的新纪录。该技术为创建更复杂的纠缠态奠定了基础，未来有望借此制造出运算速度更快的量子计算机和更精确的原子钟。相关论文发表在今天出版的《自然》杂志上。 论文第一作者
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