从爱因斯坦到墨子号,诺奖得主们热烈讨论量子信息。

2024-03-08 生活常识 关注公众号
    【诺贝尔物理学奖聚焦量子信息科学,中国科学家成就瞩目】
从爱因斯坦到“墨子号”:诺奖得主畅谈量子信息    2022年诺贝尔物理学奖桂冠加冕于阿兰·阿斯佩、约翰·克劳泽和安东·蔡林格三位物理学家,他们的获奖理由在于其对贝尔不等式的实验挑战以及在量子信息科学领域的开创性工作。他们通过利用纠缠光子进行实验,成功证明了量子力学非定域性的存在,并为这一颠覆性科学领域的发展奠定了坚实基础。
从爱因斯坦到“墨子号”:诺奖得主畅谈量子信息    诺贝尔奖素来重视科研成果的实用价值与应用前景,蔡林格教授团队历经近半个世纪的探索验证,终获此殊荣。值得注意的是,在量子信息技术的实际应用中,中国科学家的表现尤为突出,其中以“墨子号”量子科学实验卫星为代表的一系列重大突破被诺奖委员会多次提及并高度评价。
    在2月29日一场关于量子信息的对话活动中,安东·蔡林格携其首部中文科普译作《光子之舞》,与中国科学院院士潘建伟及北京理工大学教授尹璋琦展开深度探讨。此次对话揭示了爱因斯坦对于量子力学完备性质疑的深刻影响,尽管他因提出光量子假说而荣获1921年诺贝尔物理学奖,但他坚持的“定域实在性”理论与玻尔等人所倡导的量子非定域性观点截然不同。直至1964年,贝尔不等式的提出才开启了两种理论对决的实验检验窗口。
    自上世纪70年代起,蔡林格教授及其团队,以及其他两位诺贝尔奖得主,进行了大量严谨且严格的实验研究,逐步确立了对贝尔不等式的违反事实,从而强有力地证实了量子力学的正确性和超越经典认知的奇特性质。蔡林格教授亲述其诺奖实验:“我们的实验实质上验证了贝尔不等式的违背,标志着量子信息技术新纪元的开启。我们观测到两个纠缠光子之间的相关性现象,但两者之间并无任何直接联系或信息传输,这颠覆了传统的定域实在观念。”
    潘建伟院士指出,本次诺贝尔奖不仅是对蔡林格教授在纠缠光子实验方面卓越贡献的认可,更表彰了他在量子信息科学先驱性工作的领导地位。蔡林格教授作为该新兴领域的领军人物之一,对量子信息技术的进步产生了深远影响。
    从科幻走向现实的量子隐形传态,打破了传统物理学的认知边界。它并非如科幻作品中描绘的物质实体瞬间转移,而是粒子携带的量子态信息在远距离上的传递。蔡林格教授生动阐述了这一神奇现象:通过纠缠实现的信息定义,使得一个粒子的状态能够在远方粒子上再现,仿佛在此消失,在彼出现,却无信息传输的过程。
    量子信息技术的应用已在中国取得多项世界纪录,包括量子密钥分发技术的成功运用,中国电信数据显示,去年量子密话用户已达300万;同时,结合人工智能与量子计算的研究正在解决诸如量子化学和材料设计等领域传统难题,中科大罗毅教授团队在量子人工智能方面的研究成果已在实验阶段展现潜力。
    此外,尹璋琦和李统藏教授提出的将微生物或细菌置于量子叠加状态的理论设想,理论上甚至可能实现微生物间的量子隐形传态,这种原本只存在于科幻想象中的场景,未来有望成为现实。
    蔡林格教授强调了中国在量子通信领域的重要角色,特别是与中国学生的合作。潘建伟院士早年留学奥地利期间,师从蔡林格教授,二人共同完成了量子隐形传态的首个实验项目。蔡林格教授表示,潘建伟在实验组中的贡献至关重要,特别是在量子隐形传态和多粒子纠缠实验中发挥了决定性作用。
    回溯至1996年,潘建伟带着雄心壮志来到因斯布鲁克,跟随蔡林格教授开始了他的实验学者生涯。蔡林格教授耐心培养潘建伟,从搭建马赫-曾德尔干涉仪起步,一步步将其塑造成顶尖实验学者。多年密切合作后,两人携手推进洲际量子密码通信实验,并在2018年实现了历史性的突破。
    蔡林格教授新作《光子之舞》是一本深入浅出介绍量子信息科学魅力的科普力作,全书未使用一个公式,却清晰勾勒出量子纠缠这一诡异现象的科学脉络,使读者能轻松领略这一复杂而迷人的科学领域。潘建伟院士对此书推崇备至,认为其语言表达力和科学诠释力对中国读者具有极高的启发价值。
    最后,蔡林格教授寄语中国读者:“量子物理学无疑充满了神奇,《光子之舞》揭示了其奥秘。这本书犹如两位年轻朋友间的探索之旅,相信中国的年轻读者在阅读过程中不仅能收获知识的乐趣,更有可能激发投身于这个神奇领域的热情。”潘建伟院士亦坚信,众多中国读者将喜爱这本书,并期待更多未来的科学家和物理学家加入这一前沿研究领域。

上一篇:2023年全国分大区GDP、人均GDP(自然资源部版)
下一篇:梭哈固态电池——这可能是宁德时代摆脱围剿的唯一出路
更多更酷的内容分享
猜你感兴趣
从牛顿到爱因斯坦,人类真的了解光吗?一起探索量子力学的奥秘吧!

从牛顿到爱因斯坦,人类真的了解光吗?一起探索量子力学的奥秘吧!

光的微粒说由牛顿提出,他通过大量实验和发表在《光学》中的内容证实了这一理论。他的三棱镜分光实验利用不同波长的光在玻璃中折射率的不同,将白光分解成七种颜色,这为西方写实绘画提供了科学基础。

生活常识 03.15
中国量子信息技术:在量子通信与量子计算的道路上,一步一个脚印稳步前行

中国量子信息技术:在量子通信与量子计算的道路上,一步一个脚印稳步前行

李强考察量子信息技术,强调要抢占科技先机,并提出开发量子技术、生命科学等新赛道。中国已实现量子通信部分领跑,并在全球量子技术竞争中占据重要地位。

热点资讯 05.14
清华大学张强联手诺奖得主J. Fraser Stoddart, Nature子刊震撼发布!

清华大学张强联手诺奖得主J. Fraser Stoddart, Nature子刊震撼发布!

清华大学张强教授和美国西北大学J. Fraser Stoddart教授提出了一种用于探测非共价相互作用的分析性非共价电化学实践。该方法通过电化学分析能够更准确地确定非共价相互作用的强度,记录微小信号,并发现意想不到的2:1主-客体复合物。基于此,作者展示了在可充电池中实现495 Wh kg-1的高能量密度。这项工作为超分子科学提供了一个新的视角,并使非共价化学更接近实际应用。

生活常识 03.12
非凡发现:从小镇医生到诺贝尔奖得主,科学家通过50万只羊脑揭示关键内分泌物

非凡发现:从小镇医生到诺贝尔奖得主,科学家通过50万只羊脑揭示关键内分泌物

罗歇·吉耶曼在晚年通过研究发现下丘脑能够释放多种激素来调控垂体的功能,从而验证了他的神经内分泌假说,并因此获得了诺贝尔生理学或医学奖。同时,他还发现了参与疼痛感知的内啡肽,以及治疗眼病和糖尿病失明的成纤维细胞生长因子等药物,这都表明他对神经系统科学研究具有重大的贡献。他的科学生涯充满了传奇色彩,无论是早年的生物学兴趣、在勃艮第大学的求学经历,还是他在医疗和工程领域的努力,都在为他赢得了荣誉和尊重。

生活常识 04.29
正确饮食方式:月饼与三高人群的健康关联解析

正确饮食方式:月饼与三高人群的健康关联解析

成都二院主治医生提醒糖尿病患者月饼要适量食用。

生活常识 09.15
戈壁熊:寻找神秘的“社会恐惧症”动物:戈壁熊,探秘极危物种栖息地生态调查记——戈壁熊的生活与生存环境研究

戈壁熊:寻找神秘的“社会恐惧症”动物:戈壁熊,探秘极危物种栖息地生态调查记——戈壁熊的生活与生存环境研究

联合国报告指出,蒙古国的戈壁熊濒临灭绝,其种群数量仅为22只。总台记者和中蒙两国联合专家前往戈壁荒漠调查并报道这一生态现象。

生活常识 09.15
把握关键:四查一建档,保障孩子的视力健康发育

把握关键:四查一建档,保障孩子的视力健康发育

2024年全国近视防控宣传教育月宣传活动的主题是“有效减少近视发生,呵护孩子光明未来”。家长们要关注孩子近视发展四个阶段,并且要做好近视管理的“四个检查”和“一个建档”。尚未近视的孩子要及时做预防和鉴别,有近视风险的孩子要及时进行控制。

生活常识 09.15
新桥医院:轮月将至,请关注人脸健康,谨防意外发生

新桥医院:轮月将至,请关注人脸健康,谨防意外发生

专家的意见。 句子概述:重庆陆军军医大学新桥医院神经外科主任助理李松指出,一些垂体微腺瘤患者可能出现满月脸、水牛背、多汗等症状,这可能是由于体内激素分泌异常引起的。他建议患者接受头部核磁共振和内分泌激素检查,并且要根据专业意见来决定是否适合手术。

生活常识 09.15
中原科技学院青年教师韩朝阳科研成果引发国际关注

中原科技学院青年教师韩朝阳科研成果引发国际关注

料》上发表过多篇相关论文。 近日,一篇来自中原科技学院、机电工程学院的科研论文在国际知名期刊《Energy Storage Materials》上发表,由韩朝阳博士和团队合作完成了名为"A self-growing "Polysulfide-Phobic" interface constructed by in-situ gelation of organic bentonite interlayer to suppress shuttle effect in lithium-sulfur batteries"的研究项目。 文章首次使用工程材料中有机膨胀土(OB)进行凝胶型物理屏障的构建,通过捕捉游离锂-多硫化物(LiPSs)形成“多硫化物-排斥”层。该层与游离多硫化物阴离子间的强排斥力保证了锂多硫化物空间分布的稳定性,同时降低了界面氧化分解的风险。实验结果表明,在高负载条件下,OB夹层具有良好的循环稳定性,能实现约300次循环后的锂电量为515.5m Ah g?1。 此研究表明,牺牲初始效率建立静电排斥层以换取长期稳定的策略是有利的,且这种方法有助于解决锂二次电池的关键材料改性问题,也为新型析氢催化剂材料的研究提供了新思路。韩朝阳博士的这一研究将对锂二次电池的发展产生深远影响。

生活常识 09.15
温州将推出3岁以下宝宝也能入园的公立幼儿园,让家庭更安心

温州将推出3岁以下宝宝也能入园的公立幼儿园,让家庭更安心

温馨的关爱”。温二十幼是温州市第一所公立二级甲等幼儿园,推出首个全日制0-6岁乳儿班。该班实行1:3的专业师资配比,在喂食和睡眠陪护方面提供专人专护、专册记录,同时开展一系列早教活动,包括精细动作训练和语言认知训练,以满足不同年龄段幼儿的需求。价格方面,每月收费为1950元。除了常规托班外,还提供全屋监控供家长随时在线“探园”,并坚持科学的托育理念,优化幼儿教育。温二十幼将努力成为率先试点公办“托幼一体化”的优质幼儿园,为更多婴幼儿家庭提供优质的服务。

生活常识 09.15
新疆成功开展‘同种异体劈裂式双侧肺叶移植术’,填补了区域的医疗空白

新疆成功开展‘同种异体劈裂式双侧肺叶移植术’,填补了区域的医疗空白

新疆维吾尔自治区人民医院成功完成了新疆首例"同种异体劈裂式双侧肺叶移植术",马先生已康复。

生活常识 09.15
王者翅膀之下:神秘美丽的蛇头蛾——揭秘昆虫界中的顶级雌性

王者翅膀之下:神秘美丽的蛇头蛾——揭秘昆虫界中的顶级雌性

近日,科研人员在云南省临沧市镇康县境内发现了世界上体型最大的蛾类——乌桕大蚕蛾,它被誉为“帝王蛾”。这一发现引起了人们对自然界的深入研究。尽管乌桕大蚕蛾的形象与其他鳞翅目昆虫相仿,但在触角形态和活动习性上存在明显差异。在昆虫界,乌桕大蚕蛾更常被认为是美丽的象征,但也给农业带来了困扰。这项研究表明,生物多样性是我们宝贵的财富。

生活常识 09.15
未来实验室:掌握合成生物技术,探索合成生物制造的新领域

未来实验室:掌握合成生物技术,探索合成生物制造的新领域

合成生物人造肌肉材料。

生活常识 09.15
白术与白芍:市场需求旺盛,价格走势保持上涨趋势

白术与白芍:市场需求旺盛,价格走势保持上涨趋势

由于灾情导致产量下降和资本压货炒作,昆明地区的白术和白芍价格近期呈现大幅度上涨趋势。商户普遍反映这是因为产品上市之初价格较高,随后受市场供需关系影响,价格逐渐上涨。尽管昆中药并未对终端售价作出调整,但在部分品种上进行了小幅度价格调整。另外,由于供应紧张,市场上出现了以优质材料替代较低价值原料的现象。部分中药消费者的感受较为明显,他们呼吁提高白术、白芍等药品的价格回归市场正常水平。

生活常识 09.15