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纠缠光子拍出“薛定谔猫”悖论照片

由未通过拍摄目标的光子拍摄的镂空猫图案。 最近,奥地利物理学家设计出一种新奇方法,无需光与拍摄目标相互作用,利用量子效应也能拍出照片。这听起来似乎颠覆了传统物理的成像原理,他们用一个镂空的猫图案进行了实验,虽不是一张同时“要死要活”的猫照片,却是粒子能同时处于两种状态的证明。相关论文发表在8月28日的《自然》杂志上。 据自然网站8月27日报道,量子成像要用成对光子,也就是纠缠的“孪生光子”,其中一个光子的量子态会与另一个连在一起。一个光子以某种概率可能地通过拍摄目标,另一个则进入探测仪。但进入探测仪的光子却“知道”它孪生兄弟的命运,研究人员就是根据它“知道”的情况构建出图像来。 通常人们要收集从物体上反射来的光子才能拍照,该研究负责人、奥地利科学院物理学家安东·泽林杰说:“现在,你第一次不用这么做了。”这种技术的一个优点就是,两个光子的能量不一定要相同,这意味着接触目标的光与检测信息用的光可以有颜色差异。比如,一个量......阅读全文

科学大咖带你看懂2017年度中国科学十大进展

  科技部2月27日在北京公布了“2017年度中国科学十大进展”:实现星地千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态;将病毒直接转化为活疫苗及治疗性药物;首次探测到双粲重子;实验发现三重简并费米子;实现氢气的低温制备和存储;研发出基于共格纳米析出强化的新一代超高强钢;利用量子相变确定性制备出多粒子纠缠态;

薛定谔《生命是什么?》出版75周年纪念

  Philip Ball带领我们重温这本提炼了现代分子生物学关键概念的著作。  《生命是什么?活细胞的物理观》埃尔温·薛定谔(Erwin Schrödinger) 剑桥大学出版社(1944)  诺贝尔奖得主、奥地利物理学家薛定谔在其1944年的著作《生命是什么?》(What Is Life? )中

3月26日《自然》杂志内容精选

  封面故事:一个有大规模物质外流的星系  本期封面所示为从其核心区域有强大的大规模物质外流的一个星系,是艺术家的一个想象图。Francesco Tombesi等人报告,他们在IRASF 11119+3257的X射线光谱中检测到了具有温和相对论速度的强大吸积盘风。这些风的能量状况与认为“活动星系核”

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

生物系统内创建出量子纠缠

  据物理学家组织网5日报道,美国西北大学的科研团队近日首次创建出来自生物系统的量子纠缠。研究人员表示,最新研究将促使科学家更好地理解生物学,也为生物学工具通过量子力学获得新功能打开了大门。绿色荧光蛋白负责水母的生物发光 图片来源:美国西北大学  早在75年前,诺贝尔奖得主埃尔温·薛定谔就好奇,量子

我国基础研究正从量的扩张转向质的提升

“我国基础研究近年来发展迅速,缩短了与国际先进水平的差距,正在从量的扩张向质的提升转变。”科技部基础司司长张宪恩最近在2007年中国基础研究十大进展评选结果揭晓会议上作出如此判断。 他介绍,文献计量学综合分析结果表明,过去15年中,我国19个主要学科领域绝大部分都取得长足进步,总体水平从2003年

杰青基金20周年:培育青年才俊 服务创新驱动发展

 2002年度国家杰出青年科学基金获得者高自友教授的研究成果“基于行为的城市交通流时空分布规律与数值计算”获2011年度国家自然科学奖二等奖1997年度国家杰出青年科学基金获得者、中国科学院院士薛其坤教授(左3)团队庆贺发现量子反常霍尔效应2009年度国家杰出青年科学基金获得者潘建伟教授在

量子计算机,到底有多神奇?

  量子计算机最大的优势在于大幅缩短提取用户所需信息的时间,它可以在几天内解决传统计算机会花费数百万年才能处理的数据,因此未来的应用前景十分令人神往。   日前,谷歌量子人工智能实验室宣布量子计算机最新进展:在两次测试中D-Wave2X的运行速度比传统模拟装置计算机芯片运行速度快1亿倍。   经过与

量子与经典方法研究粒子与固体的相互作用

电子显微技术以及电子能谱技术已成为材料表征特别是定量分析的重要工具。作为这些技术的物理基础,电子与固体相互作用的研究对定量解释实验电子显微成像或电子能谱起着至关重要的作用,成为凝聚态物理研究的一个非常重要的研究领域。本论文分别采用经典Monte Carlo方法、波动力学方法和玻姆力学方法,从不同角度

施一公:我的认知再度崩塌了,世界可能根本就不存在

  科技发展到今天,我们看到的世界,仅仅是整个世界的5%。这和1000年前人类不知道有空气,不知道有电场、磁场,不认识元素,以为天圆地方相比,我们的未知世界还要多得多,多到难以想像。世界如此未知,人类如此愚昧,我们还有什么物事必须难以释怀?  1、施一公教授的演讲  一个生物学家面对生命之谜的不懈追

2019年中国学者86篇Cell,Nature及Science文章汇总

  2019年上半年很快就结束了,iNature盘点了中国学者在Cell,Nature及Science发表的成果,我们发现总共有86篇(截至2019年6月24日),具体介绍如下:  4-6月发表的文章  【1】2019年6月21日,西北工业大学王文,中科院昆明动物研究所/BGI 张国捷及丹麦哥本哈根

科学时评:“墨子号”刷爆朋友圈是科学之幸

   这几天,中国古代哲学家墨子在时隔千年之后火了一把。  此次事件缘于一个叫量子卫星的家伙。量子叠加、量子纠缠、薛定谔猫、单光子探测……虽然量子卫星着实显得有些烧脑,但很多网友还是表示,和隔三差五搅动朋友圈的明星八卦相比,倒是情愿被这种有营养的科学信息刷刷屏。  对于普通公众而言,量子物理是一个天

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

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

《麻省理工科技评论》35位中国科技青年入选英雄榜!

  《麻省理工科技评论》于 2016 年正式落地中国,次年,“35 岁以下科技创新 35 人” (Innovators Under 35)中国榜单正式发布!四年成长、四届榜单,我们持续关注和发掘中国科技发展中不断崛起的新兴力量。从实验室里最新的技术研发成果,到各前沿领域的科技创业者们所取得的里程碑式

5月21日《自然》杂志精选

   封面故事:最早已知石器纪录被打破  本期封面所示为来自肯尼亚图尔卡纳湖西岸“Lomekwi 3”发掘点的石器。当Louis Leakey及同事50多年前在坦桑尼亚奥杜威峡谷发现与早期人类化石相关的石器(现在被认为距今180万年前)时,人们假设工具制作是我们这个属(人属)所独有的。自那时以来,工

量子通信:安全“无懈可击”

  现代通信技术在给人们带来便利的同时,也在不断制造着安全、隐私等方面的麻烦。前者如今年的“双十一”、“双十二”网购盛宴,后者则类似仍在发酵的“棱镜门”事件——国外媒体12月21日报道,美国国家安全局曾与企业合谋,要求在移动终端广泛使用的加密技术中放置后门,以便轻易破解各种加密数据。     如今,

李传锋:“玩”出来的青年物理学家

中国科大 李传锋教授  一向谦逊低调的青年学者李传锋教授近段时间连获大奖,继去年获得王大珩光学奖之后,今年又获得国家杰出青年科学基金。在刚刚召开的第十三届中国青年科技奖颁奖大会上,他又作为获奖者代表发言。  作为中国科学技术大学(以下简称“中国科大”)的“土著”教授,李传锋是同事眼里的“好学生”、“

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

现代光学仪器国家重点实验室:有交叉,才有高精尖

记者:2008年1月,在547名两院院士投票评选出的2007年中国和世界十大科技进展新闻中,各有一条涉及“光子”这一领域。一条是中国科学家“实现六光子薛定谔猫态”,另一条是法国科学家“成功追踪到光子活动”。您怎么看这一“巧合”? 刘旭:我觉得有两层含义。一是呈现出光学工程学科发展的重要趋势。在国际

中国科大首次实验验证六光子GHZ非局域性

  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多光子非局域性研究中取得新进展。该实验室李传锋、黄运锋研究组成功制备出世界上最高保真度的六光子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态,并首次验证了六光子GHZ(即“非此即彼”型)非局域性。研究成

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

中科院物理所公众科学日:液氮棉花糖你敢吃吗?

“液氮炒棉花糖喽!”几位小朋友、大朋友满脸兴奋而又略带迟疑地将刚出锅的液氮棉花糖放入口中,在品尝到新奇食物的一瞬间,露出恍然大悟的表情,继而拿出手机扫码了解原理。这是记者在19日举行的中科院物理所第十五届公众科学日上看到的有趣一幕。来自全国各地的上万名观众共同参与了这场关于物理的科学狂欢。以院士科普

潘建伟:“量子梦”托起中国梦

   “我们每个人都有一个中国梦,都在自己的位置上为之努力,我选择的方式是研究量子物理。”潘建伟说。  对这位44岁的中科院院士、中国科学技术大学教授来说,“量子梦”始于二十多年前。1992年,中科大近代物理系本科生潘建伟在毕业论文中,不乏莽撞地向量子力学理论提出质疑。  从普通人的眼光来

部分坍塌的量子比特可通过“自旋回声”恢复状态

  在同一时间处于两种不同状态是量子比特的一个显著特点,测量量子比特会导致这种叠加态崩溃,使其塌缩成一个单一态。这个测量过程以及由此造成的量子比特坍塌似乎是不可逆转的。但据物理学家组织网11月12日(北京时间)报道,牛津大学的一个团队在《物理评论快报》上发表论文称,他们的实验证明,有一种方法可以原则

科学家首次以手征特性制备薛定谔猫态

  近日,浙江大学物理学系和量子信息交叉研究中心研究员王大伟和教授王浩华联合国内外多个相关团队,首次在人工量子系统中合成了反对称自旋交换作用,演示了利用手征自旋态制备量子纠缠的新方法。该成果于1月22日发表在《自然—物理》。  说起量子力学,总是绕不过那只著名的“薛定谔猫”。量子叠加和量子纠缠的发现

中国学者发表117篇CNS文章:清华大学16篇冷冻电镜成果

  截至2019年8月26日,中国学者在Cell,Nature及Science在线发表了117篇文章,iNature团队对于这些文章做了系统的总结:  按杂志来划分:Cell 发表了18篇,Nature 发表了53篇,Science 发表了46篇;  按是否有合作单位划分:其中有54篇文章由独立的一

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,

我国科学家首次实验验证量子导引椭球

  记者从中国科大获悉,该校郭光灿院士团队李传锋、黄运锋研究组与澳大利亚研究者合作,首次实验验证了量子导引椭球,并检验了其体积单配性。研究成果近日发表在国际物理学期刊《物理评论快报》上。  量子导引的概念最早由薛定谔提出,描述的是两个观测者艾丽丝(Alice)和鲍勃(Bob)共享一个量子纠缠态时,艾

世界上最薄的镜子”有望助人探测宏观世界量子现象

  观测宏观物体的量子效应是物理学一大热点,新材料有望让物理学家在室温下进行此类实验。  像电子和原子那样微小的物体,它们的行为遵循量子力学,有着叠加态、纠缠和隐形传输等量子效应。宏观物体(比如咖啡杯)能否表现出这种量子行为,是现代科学最为有趣的问题之一。而在观测室温宏观物体量子效应这一领域,来自代