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Quantum Mechanics's posts - Chinese uPOST

Dec 05, 2019. 3 comments

重大的量子成就让物理学家从宇宙的更深处“看到”引力波

重大的量子成就让物理学家从宇宙的更深处“看到”引力波

物理学家们正在报告一种测试的结果,该测试旨在挤压时空本身的真空度,以便更好地检测碰撞黑洞产生的引力波。

极端的地球外事件,例如 两个黑洞相撞 要么 超新星 ,可能会在时空产生波动,称为重力波。 在地球上,一组观测站试图使用激光来测量这些涟漪,但波的影响是如此微妙,以至于即使是内置在空白空间中的随机性也会影响实验的灵敏度。 但是,几十年来研究的结果,这种新方法已使研究人员能够抑制这种噪声并扩展重力波探测器的范围。

该研究的作者之一,从事LIGO的麻省理工学院卡夫利天体物理与空间研究所首席研究员,科学家Lisa Barsotti告诉Gizmodo:“该方法使我们能够增加探测重力波的宇宙距离。” 。

激光干涉仪重力波天文台(LIGO)和处女座引力波天文台依靠重叠激光束产生的干涉图样的原理。...

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Ryan F. Mandelbaum Ryan F. Mandelbaum Aug 21, 2019. 18 comments

您不会看到量子互联网的到来

您不会看到量子互联网的到来
备用互联网 本周,我们将探讨互联网本来可能有所不同的方式。   

量子互联网的出现比您想象的要早,甚至比量子计算本身还要早。 当事情发生变化时,您甚至可能不会注意到。 但是,当它们这样做时,新规则将保护您的数据免受尚未存在的计算机的攻击。

尽管名字很漂亮,但“ 量子互联网 ”将不会是一些未来的在线导航新方法。 至少几十年来,它不会产生任何令人惊讶的新内容。 量子互联网看起来与您现在使用的互联网大致相同,但是科学家和密码学家希望它能够提供保护,使其不仅能够抵御理论上的威胁,而且还可以抵御我们尚未梦想的威胁。

“量子互联网的主要贡献是允许以一种完全安全的方式进行加密的通信,即使在将来我们开发出更基本的物理理论时,也不会破坏原理,”,大学学院的研究员CiaránLee伦敦向Gizmodo解释。...

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Jennifer Ouellette Jennifer Ouellette Jul 05, 2019. 16 comments

保罗陆克文和斯蒂芬霍金在量子棋的高赌注游戏中对峙

保罗陆克文和斯蒂芬霍金在量子棋的高赌注游戏中对峙

如果你是Paul Rudd,并且想在加州理工学院的量子力学活动中发言,你会怎么做? 当然,挑战你的主要竞争对手斯蒂芬霍金,参加量子象棋比赛。 宇宙的未来可能会受到威胁。

由Alex Winter执导(是的,Bill of Bill和Ted ),下面的视频不仅包括陆克文和霍金的配对,还有基努·里维斯的配音。 它于昨晚在One Entangled Evening首次亮相,这是一场特别活动,将于今天在加州理工学院举行为期一天的量子计算未来会议。

我们不会给出任何方式,但是观看陆克文给自己一个量子力学的速成课程,以接受量子象棋中物理学中最伟大的思想之一 - 其中规则显示了亚原子领域的所有奇怪 - 证明非常有趣。 哎呀,陆克文实际上是在Ant Man进行了亚原子分析,所以他有了一些可以借鉴的第一手经验。

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Tom McKay Tom McKay Jun 11, 2019.

切尔诺贝利,薛定谔的猫和电报恐怖分子:本周最佳Gizmodo故事

切尔诺贝利,薛定谔的猫和电报恐怖分子:本周最佳Gizmodo故事

周日晚上快乐! 希望上周的事件对你来说比YouTube更好,因为YouTube花费了不可思议的长时间 四处乱窜 像一个古怪的挥舞着充气臂甩尾管男人之后 拒绝删除视频 保守的互联网人士嘲弄一名有种族主义,同性恋骚扰的记者。 希望本周对你来说也比微软更好,因为微软发现了一个如此糟糕的Windows安全机构 觉得有必要权衡 或任何人 参与Dark Phoenix ,就在这个时刻正在剧院轰炸

事实上,我们希望你有一个好的一周 作为薛定谔的猫 科学家们宣布他们现在理论上可以通过新发现的量子力学理解来拯救,但这一周并不像这种深海龙族那样好。 梦魇般的微笑 表明它确实做了一件非常邪恶的事情。

所有这些以及本周最好的Gizmodo,如下:

YouTube:不,我们不会删除这些种族主义,反同性恋骚扰的视频,因为它只是......

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Ryan F. Mandelbaum Ryan F. Mandelbaum Jun 06, 2019.

科学家们拯救了薛定谔的猫

科学家们拯救了薛定谔的猫

量子力学的标志性预测之一是粒子表现得不可预测 - 但是一项新的实验似乎使一些核心思想复杂化。

研究人员能够预测一种称为量子跃迁的原子行为,甚至可以在人工原子的新实验中反转跳跃。 这样的研究可能会对物理学的本质提出更大的问题,并且可能对改进依赖量子力学规则的量子计算机起到重要作用。

IBM的Thomas J. Watson研究中心的研究人员Zlatko Minev告诉Gizmodo,“我们的实验表明量子力学如何运作的故事还有更多内容”。

量子力学的核心假设是,在最小尺度上,原子属性被量化,意味着粒子呈现离散而非连续状态 - 它们的属性沿着阶梯而不是斜坡存在。 例如,电子可以处于最低能量状态,但如果增加一点能量,它就不会慢慢转变为新的高能状态。 相反,它无法预测地进入新的状态。 如果你不看它,原子可以采取中间状态 - 但这些不是中间点。...

Jennifer Ouellette Jennifer Ouellette Jun 05, 2019. 23 comments

量子力学没有克隆,因此Star Trek运输者真的是一个自杀盒子

量子力学没有克隆,因此<i>Star Trek</i>运输者真的是一个自杀盒子

记得 上周的视频 关于CGP Gray对“ Star Trek ”的运输车(又名“自杀箱”)的麻烦,深入探讨自己的传送版本是否真的如此,好吧, you呢? Minute Physics的亨利·赖希(Henry Reich)发布了一个视频回应,他自己决定采用逻辑悖论。

你知道这意味着什么...... NERD战斗!

好的,不是真的。 他们就许多细节达成一致。 但原始视频并没有涉及传送问题的一个重要因素:量子力学的无克隆定理。 正如Reich所说:

在不破坏原始状态的情况下创建量子状态的相同副本是不可能的 - 事实上,你必须破坏原始的安排,以便从中提取所有必要的信息以构建新的,传送的状态。 事实上,量子力学中的相关定理被称为“无克隆”定理。 现在,我们还不知道大脑究竟是如何创造意识的,但如果大脑某处的某些电子的量子态对于完全确定 - 从而复制 -...

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Ryan F. Mandelbaum Ryan F. Mandelbaum May 10, 2019.

科学家使用反物质重建霍尔马克量子物理实验

科学家使用反物质重建霍尔马克量子物理实验

科学家重建了物理学史上最重要的实验之一 - 但这一次,他们使用反物质而不是常规物质。

所有物质粒子都具有相应的反物质粒子,其具有大部分相同的性质,但是是粒子的镜像并且具有相反的电荷。 几十年前,科学家们确定,当常规物质粒子穿过一对平行的狭缝时,它们会形成干涉图案,就好像它们是波浪一样。 意大利和瑞士研究人员的新实验毫不奇怪地证实反物质的行为方式相同 - 但进行研究需要克服一些困难。

双缝实验是我们理解物质的基础。 当通过一对平行狭缝到光敏探测器上时,光线显示出明亮和黑暗斑点的图案。 这证明光以波浪的形式传播; 它在击中裂缝时分裂,并且波或者相互抵消或者放大信号的强度,从而产生图案。 令人惊讶的是,即使您一次发送一个电子,像电子一样的物质粒子束也会形成这种衍射图案。 这证明了物质和光的概率双波粒子行为是量子力学的基础。

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Jennifer Ouellette Jennifer Ouellette Mar 06, 2019.

很快我们都可以加入Paul Rudd掌握量子国际象棋

很快我们都可以加入Paul Rudd掌握量子国际象棋

上周,当演员保罗·拉德(Paul Rudd)在一场量子象棋游戏中与斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)对阵时,互联网了解到“任何人都能量子”。 该 12分钟的视频 已经获得超过150万的观看次数,Fast Company宣布它是本周最好的广告之一 。 很快我们都将掌握亚原子领域的规则,今天推出Kickstarter活动,以创建量子象棋的商业版本。

陆克文和霍金正在视频中播放游戏的原型版本。 这是南加利福尼亚大学量子计算研究生克里斯·坎特威尔Chris Cantwell)的心血结晶,他在为一个关于创造力和发明的课程开展项目时得到了这个想法。

他并不是第一个想到它的人:2010年,一位名叫塞利姆·阿克尔的皇后大学教授设计了一个基本的量子棋游戏 ,其中所有的棋子都是叠加的,并且在玩家移动之前不会崩溃成特定类型的棋子。 ...

Adam Clark Estes Adam Clark Estes Mar 06, 2019. 13 comments

物理学家将分子冷却到绝对零度以上的头发

物理学家将分子冷却到绝对零度以上的头发

许多科学家说,达到绝对零度很像是以光速行进:不可能。 好吧,一些麻省理工学院的科学家几乎拉了一个Doc Brown,并通过将一个分子冷却到500纳米片而更接近不可能的目标。 这just超过绝对零度,比星际空间冷一百万倍。

这是一个新的记录,它需要的不仅仅是一个非常强大的冰柜才能将它拉下来。 MIT-Harvard Ultracold Atoms中心的成员结合了几种不同的冷却方法来制造超冷分子。 最初,该团队使用蒸发冷却方法 - 这基本上是通过蒸发水来冷却空气。 然后他们用激光降低钠和钾原子的温度接近绝对零度。

激光可能看起来像冷却一些东西的奇怪方式。 但正如戴夫戈德伯格博士在必读的io9解释器中写的绝对零度,可靠的光束可以有很多技巧:

激光有一个非常特殊的 - 甚至可以说,定义 - 属性; 所有的光都以完全相同的频率发射。...

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Ryan F. Mandelbaum Ryan F. Mandelbaum Jan 09, 2019.

第一台量子计算机的不太可能的起源

第一台量子计算机的不太可能的起源
第一, 本周我们将看看第一件事,早期的事情,以及 - 好的或坏的事情 - #1。   

在1998年的几天之内,两个团队发布了第一个真实世界量子计算的结果。 但是第一台量子计算机根本就不是计算机。 它们是生物化学设备,依赖于与MRI机器相同的科学。

您可能会认为量子计算是计算机公司之间的一场大肆宣传,以构建一个强大的处理设备,可以制造更逼真的AI,彻底改变医学,并破解保护我们数据的加密技术。 事实上,20世纪90年代后期的量子计算机原型间接导致了谷歌和IBM制造的量子计算机。 但这并不是一切都开始的 - 它始于物理学家为了好奇而修补数学和生物化学设备。

“通过制造更好的电脑,没有任何动机。”

麻省理工学院的比特和原子中心主任,第一个实验性地实现量子算法的两个团队之一的Neil Gershenfeld告诉我,“通过制造更好的计算机并没有任何动机。”   ...

Ryan F. Mandelbaum Ryan F. Mandelbaum Jan 06, 2019. 9 comments

科学家们确认了太空中光的疯狂量子力学特性

科学家们确认了太空中光的疯狂量子力学特性

这是关于量子力学的东西:它在地球上起作用,但我们怎么知道它在其他地方起作用 - 就像在太空中一样? 这需要一遍又一遍地进行测试,建立在整个地球上发送粒子的野生实验。 经过一些新的结果后,事情似乎仍然可以检查出来。

量子力学的一个关键特性 - 物质最小的物理学理论 - 是最微小的东西可以同时具有波和粒子特性。 几十年前,一位名叫约翰惠勒的物理学家设计了一个思想实验来证明这一点。 一组物理学家重新演绎了惠勒在地球和卫星之间的实验,再次将我们对量子物理学的理解扩展到了外太空。

帕多瓦大学的研究作者Paolo Villoresi告诉Gizmodo,“我们不会寻找新的预测,而是寻找新的见解。”

Villoresi的团队使用意大利的Matera激光测距天文台(MLRO)以及一颗特殊卫星来执行Wheeler的实验。...

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Ryan F. Mandelbaum Ryan F. Mandelbaum Jan 01, 2019. 10 comments

美国宇航局将如何解开国际空间站的量子力学秘密

美国宇航局将如何解开国际空间站的量子力学秘密

今天早晨在日出之前从弗吉尼亚发射的安塔列火箭正在前往国际空间站。 它的7,400磅货物包括一个实验,它将原子冷却到比空间本身的真空几乎绝对零冷。

冷原子实验室(CAL)将在国际空间站上建立玻色 - 爱因斯坦凝聚体。 但什么是玻色 - 爱因斯坦凝聚物? 为什么要在太空中制造呢?

马里兰大学联合量子研究所联合主任格雷琴·坎贝尔告诉Gizmodo说:“从本质上讲,它可以让我们做出比我们在地球上做的更多不同的事情。”

玻色 - 爱因斯坦凝聚物是某些原子(例如铷)的集合,它们被激光静止不动,将它们冷却到绝对零度以上的温度。 这些系统将量子力学的令人难以置信的效果放大到近乎宏观的尺度,使它们更容易研究。 科学家们使用玻色 - 爱因斯坦凝聚物来创造全新的凝聚物 物态 量子纠缠 成千上万的原子, 乃至 模仿大爆炸。

但就像大多数近乎宏观的原子集合一样,玻色 -...

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Ryan F. Mandelbaum Ryan F. Mandelbaum Dec 16, 2018. 11 comments

量子物理学的怪诞会产生一种新的明星吗?

量子物理学的怪诞会产生一种新的明星吗?

认为科学家和天文学家已经发现太空中存在的所有不同类型的奇怪事物是愚蠢的。 毕竟,我们非常肯定宇宙主要由暗物质和暗能量组成,我们还没有直接检测到。   但是新的研究似乎意味着在物理定律中隐藏着完全不同类型的恒星 - 这是非常令人惊讶的。

意大利国际高等研究学院(SISSA)的物理学家RaúlCarballo-Rubio指出,2015年 检测引力波 在时空中徘徊,重新唤起人们对新奇怪的天体物理学的兴趣。 所以他想知道:物理定律是否允许某些非常密集的恒星存在 - 不是非常黑洞的物体,而不是中子星? 看来是这样。

“我们发现的确切解决方案描述了具有非常特殊性质的相对论性恒星,”他在最近发表在“ Physical Review Letters. ”上的论文中写道Physical Review Letters. 他没有给出建议的物体的名称 -...

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Ryan F. Mandelbaum Ryan F. Mandelbaum Nov 28, 2018.

'幽灵'量子纠缠使用遥远的类星体确认

&#39;幽灵&#39;量子纠缠使用遥远的类星体确认

如果你阅读了足够的科学新闻,你就会知道有很多实验试图“ 证明爱因斯坦错误 “没有人反驳他的标志性相对论。 但最近一次伪造他关于“远距离幽灵行动”的言论的努力已经变得非常宇宙。

科学家们 执行测试 证明“纠缠”的量子概念迫使我们接受一些没有多少逻辑意义的东西。 但是为了绕过以前在地球上完全进行的测试迭代中的漏洞,科学家们最近将他们的实验连接到望远镜观察宇宙。

麻省理工学院的研究作者之一大卫凯撒告诉Gizmodo说:“我们已经将随机性外包给距离我们数百亿光年远的宇宙中最远的地方。”

让我们从一开始就开始:量子力学将宇宙中最小的粒子描述为具有一组有限的先天属性,这些属性在我们测量它们之前对我们人类来说大多是个谜。 量子力学的数学引入了两个粒子可以“纠缠”的观点,因此它们的关节属性必须用相同的数学机制来描述。...

Ryan F. Mandelbaum Ryan F. Mandelbaum Nov 20, 2018. 12 comments

科学家终于证明了陌生的量子物理学思想爱因斯坦讨厌

科学家终于证明了陌生的量子物理学思想爱因斯坦讨厌

物理方程是我们人类为了解宇宙而创造的东西,很难将它们与宇宙的天生属​​性区分开来。 事实证明,科学家提出的最奇怪的事情之一,阿尔伯特爱因斯坦嘲弄地称之为“远距离的幽灵行动”,不仅仅是数学:这是现实的事实。

这个概念也被称为纠缠,它允许曾经交互过的粒子共享一个连接而不管它们之间的分离。 英国的一个物理学家团队使用一些密集的数学来得出他们爱因斯坦的愤怒结论,朝向证明量子力学的奇怪性是否仅仅是数学谈论,或者它是否与先天的物理要求对话,迈出了重要的一步。 他们的数学证明的主要假设是,任何新的物理理论都应该与你在高中学到的物理学向后兼容。

“从爱因斯坦的角度来看,这是一个令人惊讶的结果:伦敦帝国理工学院的Jonathan Richens告诉Gizmodo说,没有纠缠就无法描述自然。” “大多数物理学家认为,除了量子理论之外,还有更丰富,更深刻的自然理论。 这个理论必须纠结。“

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Ryan F. Mandelbaum Ryan F. Mandelbaum Oct 08, 2018. 23 comments

科学家传送'粒子数百英里 - 但这意味着什么?

科学家传送&#39;粒子数百英里 - 但这意味着什么?

人类正在快速前进到一个新闻听起来像科幻小说的地方。 事实上,昨天,中国科学家报告称,他们使用“量子卫星”将光子“传送”了数百英里。但这不是“星际迷航”。 这是现实世界。

不幸的是,这似乎意味着它比星际迷航式的远程传送更令人兴奋。 但我保证,它仍然非常酷!

这种“量子隐形传态”实际上并不涉及传送真实物体 - 它根本不是真正的传送。 科学家实际上是以两种观察者只能访问的方式发送有关光粒子的information 。 这可能会对计算的未来产生重大影响 - 它会带来令人难以置信的数据加密。 但是使用这种技术进行加密仍然相当遥远。

研究人员还在他们的新论文中写道:“这项工作为忠实和超长距离量子隐形传态建立了第一个地对地上行链路,这是迈向全球规模量子互联网的重要一步。”让我们来看看这意味着。

去年夏天,中国发射了一颗名为Micius的卫星,旨在测试基于远距离量子力学原理的通信。...

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Ryan F. Mandelbaum Ryan F. Mandelbaum Sep 04, 2018. 7 comments

两张量子计算法案正在向国会提出

两张量子计算法案正在向国会提出

量子计算已经进入美国国会。 如果这个量子信息领域是新的太空竞赛 ,美国不希望落后。

毕竟,中国已经资助了一个量子信息科学国家实验室,该实验室将于2020年开放,并且已经开放 发射了一颗卫星 意在测试长距离量子安全信息。 两项新法案,其中一项仍然是草案,旨在建立美国作为该领域的领导者。

“量子计算是改变世界的下一个技术前沿,我们不能落后,”参议员卡马拉哈里斯(D-California)在传递给Gizmodo的声明中说。 “我们现在必须采取行动,解决我们在开发这项技术时面临的挑战 - 我们的未来取决于它。”

哈里斯在参议院提出的法案侧重于辩护,呼吁建立一个由海军研究主任和陆军研究实验室主任选出的研究人员联盟。 该联盟将授予拨款,协助研究,并促进成员之间的伙伴关系。

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Ryan F. Mandelbaum Ryan F. Mandelbaum Aug 22, 2018.

基于硅芯片的新型量子计算机通过主要测试

基于硅芯片的新型量子计算机通过主要测试

还有另一台量子计算机可以跟踪我们所处的量子计算研究的狂野西部时代。它使用了一些您可能已经熟悉的部分。

目前与英特尔合作的两个团队的研究人员已经在一对论文中报道了一种新的量子计算架构的进展,称为自旋量子比特。 它们显然不是未来的全功能量子计算机。 但它们比其他量子计算设计有一个主要的卖点。

荷兰TU Delft的研究作者Thomas Watson告诉我,“我们用硅芯片制作了这些量子比特,类似于传统计算机工艺中使用的量子比特”。 “希望通过这种方式做事,我们可以扩展到执行有用的量子计算所需的更大数量。”

量子计算机,对于没有经验的人来说,就像Wizard of Oz从黑白到彩色一样,将计算机的规则转变为头脑。 经典计算机通过将数据转换为二进制代码来执行所有计算。 每个零或一个由一些物理双选位表示。 量子计算机使用“量子比特” -...

Jennifer Ouellette Jennifer Ouellette Aug 22, 2018. 16 comments

物理学家成功地结合了第一批量子结

物理学家成功地结合了第一批量子结

理论物理学家一直在预测,几十年来在量子场中形成结应该是可能的,但没有人能够弄清楚如何通过实验来完成这一壮举。 现在,一个国际团队已经设法做到这一点,通过操纵磁场第一次在超流体中打结。

由阿默斯特学院的物理学家David Hall和芬兰阿尔托大学的MikkoMöttönen领导 ,该团队在Nature Physics 一篇新论文描述了他们的开创性成就。 想象这些奇特的物体是很困难的,但它们本质上是粒子状的环或量子场中的环,它们相互连接一次。 数学家可能不认为这些结构是真正的结; 通常结被定义为打结的圆形,如椒盐卷饼,而橡皮筋则被认为是“无结”。霍尔和Möttönen更喜欢将它们的结构视为棘手的孤子。

你可能会问,孤独是什么? 存在某种类型的行波,其以恒定速度向前滚动而不会失去其形状。 这是一个孤子,这些物体也出现在量子场论中。 正如

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Ryan F. Mandelbaum Ryan F. Mandelbaum Jul 07, 2018. 4 comments

怪异的新量子钻石为量子互联网带来希望

怪异的新量子钻石为量子互联网带来希望

“钻石永远存在”是一个陈词滥调,未能完全囊括钻石的许多奇特特性。 但是一种充满杂质的新型钻石依赖于某种永久性,这种永久性在未来的量子技术中可能会有用,甚至可能是量子互联网。

这听起来似乎毫无意义,所以让我们备份一下。 钻石只是每个碳原子与四个相邻碳原子键合的格子,形成一个强大的网络。 科学家通过将一些碳原子交换为氮,发现了钻石的有趣用途,例如将 时间水晶 , 例如。 取而代之的是一个新的实验,将一些碳交换为硅原子,从而创造出可以用于潜在有用的量子系统的硅空位钻石。

普林斯顿大学助理教授纳塔莉·德·莱昂(Nathalie de Leon)领导的作者在《 Science. 》杂志上发表的这篇研究报告中写道:“我们表明,通过精心的材料工程,我们能够发现SiV 0的高度相干的光学和自旋特性Science. 基本上,这些钻石具有使它们可用于将量子计算机链接在一起的特性。

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