超级大本营军事论坛

 找回密码
 成为超大会员

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 2574|回复: 24
收起左侧

数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

[复制链接]
CDer:000088239
发表于 2021-05-01 01:02 | 显示全部楼层 |阅读模式

更多精彩专业军事内容,期待你的加入!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?成为超大会员

x
https://mbd.baidu.com/newspage/data/landingsuper?context=%7B%22nid%22%3A%22news_9654849382016674127%22%7D&n_type=0&p_from=1


数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞,是量子物理学的一个重要里程碑。尽管这是物理学家们长期以来追求的目标,但是要使一堆不守规矩的分子协同工作就像放牧一群猫咪一样困难。

许多粒子共同充当一个大粒子(共享其量子态)的概念并不是一个新概念。科学界已经实现了这一目标,并用称为玻色-爱因斯坦凝聚态(Bose-Einstein)的单原子云进行了数十年的实验。

它们是由冷却到仅比绝对零高一点(但没有达到绝对零,此时原子停止移动)的原子形成的。这导致它们陷入最低能量状态,移动极其缓慢,以至于它们的能量差消失,从而导致它们在量子叠加中重叠,形成一个高密度的原子云,就像一个“超级原子”或物质波一样起作用。

但是,分子是由结合在一起的多个原子组成的,这比单原子叠加的驯服难度要大得多。

芝加哥大学的物理学家Chin Cheng说:“原子是简单的球形物体,而分子可以振动,旋转,携带小磁铁,”“因为分子可以做很多不同的事情,所以它们更有用,但同时也更难控制。”

为了创建分子的玻色-爱因斯坦凝聚物,由来自芝加哥大学的物理学家张振东(音译)领导的团队首先使用含有6万个铯原子的气体作为原子的玻色-爱因斯坦凝聚物。

接下来,他们进一步冷却了冷凝液并倾斜了磁场,使约15%的铯原子碰撞并成对结合在一起,形成了铯分子。未结合的原子从陷阱中弹出,并施加磁场梯度以使剩余的分子悬浮并约束为二维结构。

Chin说:“通常,分子要向各个方向移动,如果允许的话,它们的稳定性就会大大降低。” “我们限制了分子,使它们在2D表面上并且只能在两个方向上移动。”产生的气体分子都具有相同的量子态,相同的自旋,取向和振动。

分子的玻色-爱因斯坦凝聚物能做什么仍是未可知,但这项研究是朝着这个方向迈出的重要一步,为将来的实验提供了一块空的画布。

不仅对于分子缩合物本身,而且对于原子和分子的玻色-爱因斯坦缩合物之间的过渡。探索其工作原理将有助于科学家简化流程,因此我们可以开发出与其他分子的冷凝物,这些冷凝物对于不同的技术应用而言可能更易于维护或更有效。

“在传统的方法来思考化学,你想想几个原子和分子碰撞,形成新的分子,”Chin Cheng说,“但是在量子状态下,所有分子以集体行为共同作用。这为探索分子如何能够共同反应成为一种新型分子开辟了一条全新的途径。”
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001088471
发表于 2021-05-01 06:40 超大游击队员 | 显示全部楼层
@版主
脑洞一下,有没有可能,无视距离建立量子纠缠,比如自然或人工产生的极端环境,可以产生“共鸣”,进行空间传送或者超空间通信。。。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000088239
 楼主| 发表于 2021-05-01 19:57 | 显示全部楼层

RE: 数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

silveryc 发表于 2021-05-01 06:40
@版主
脑洞一下,有没有可能,无视距离建立量子纠缠,比如自然或人工产生的极端环境,可以产生“共鸣”, ...

产生共鸣?

现在我们不是已经利用量子纠缠实现了  量子通信?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001088471
发表于 2021-05-01 20:01 超大游击队员 | 显示全部楼层
bjnr 发表于 2021-05-01 19:57
产生共鸣?

现在我们不是已经利用量子纠缠实现了  量子通信?

就是在双方不接触的情况下,通过某种手段,无视距离达成双方的纠缠。
现在,我理解的是还要通过传统方式,传送纠缠的中一方,导致整个通信过程,依然受到距离和光速的限制。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000088239
 楼主| 发表于 2021-05-01 20:10 | 显示全部楼层

RE: 数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

silveryc 发表于 2021-05-01 20:01
就是在双方不接触的情况下,通过某种手段,无视距离达成双方的纠缠。
现在,我理解的是还要通过传统方式 ...

超光速通信?那不是违背物理学嘛
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000088239
 楼主| 发表于 2021-05-01 20:12 | 显示全部楼层

RE: 数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

silveryc 发表于 2021-05-01 20:01
就是在双方不接触的情况下,通过某种手段,无视距离达成双方的纠缠。
现在,我理解的是还要通过传统方式 ...

不可能无视距离,物理法则在这里约束着呢

你不能无视光速

其实领子纠缠是无所谓光速的,纠缠是立刻产生的。将来我们通过精确地操作光量子,或许能用某种新的编码形式,无视距离即时通话


现在,这都只能是科幻设想
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001088471
发表于 2021-05-01 20:13 | 显示全部楼层

RE: 数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

bjnr 发表于 2021-05-01 20:10
超光速通信?那不是违背物理学嘛

可是量子纠缠不违背物理学啊。
如果某个自然或人工形成的两个特殊环境,使得这两个环境中的量子,能够无视距离,与对方形成纠缠,这是不是就是传说中的虫洞。。。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001088471
发表于 2021-05-01 20:24 | 显示全部楼层

RE: 数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

bjnr 发表于 2021-05-01 20:12
不可能无视距离,物理法则在这里约束着呢

你不能无视光速

我们都知道,量子组成纠缠后,是可以无视距离的。。。

我想说的是,组成纠缠的过程,是否也可以是无视距离的,就是说,在没有通过介质接触的情况下,结成纠缠?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000088239
 楼主| 发表于 2021-05-01 23:36 | 显示全部楼层

RE: 数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

silveryc 发表于 2021-05-01 20:13
可是量子纠缠不违背物理学啊。
如果某个自然或人工形成的两个特殊环境,使得这两个环境中的量子,能够无 ...

哈哈,这哪里是虫洞啊 ,这也是一种设想把

科幻向
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000088239
 楼主| 发表于 2021-05-01 23:36 | 显示全部楼层

RE: 数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

silveryc 发表于 2021-05-01 20:24
我们都知道,量子组成纠缠后,是可以无视距离的。。。

我想说的是,组成纠缠的过程,是否也可以是无视 ...

量子可以无视距离纠缠,不代表光量子自己可以通信啊
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001088471
发表于 2021-05-02 04:38 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 silveryc 于 2021-05-02 04:40 编辑
bjnr 发表于 2021-05-01 23:36
量子可以无视距离纠缠,不代表光量子自己可以通信啊


举个例子。
首先,建立好纠缠,并通过传统方法(受光速限制),分别发送到A点和B点。
A点是月球通信基地,B点是探索飞船,刚刚发现的适合生存的星球附近。

现在能做到的,是在约定好编码后,不破坏纠缠的情况下,直接对量子进行操作,来进行通信?(无视距离通信)

还是说,无法做到非破坏性操作,只能通过传统信道,分发纠缠量子,做量子加密通信?(光速限制)

如果是后者,那么能否在出发时,就携带制备好的大量纠缠量子,进行消耗性的通信,只要纠缠量子没消耗完,就可以进行无视距离通信?

或者因为技术限制/进步,无法/无需携带大量预制好的纠缠量子,探索飞船发现适合生存的星球后(B点),通过消耗性操作,和预定的编码,通知月球通信基地(A点),B点的坐标,同时探索飞船在B点,建设了一个“共鸣”节点,月球基地,在收到坐标信息后,对B点坐标进行“共鸣”操作,在A,B点之间,建立纠缠。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000088239
 楼主| 发表于 2021-05-02 09:46 | 显示全部楼层

RE: 数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

silveryc 发表于 2021-05-02 04:38
举个例子。
首先,建立好纠缠,并通过传统方法(受光速限制),分别发送到A点和B点。
A点是月球通信 ...

现在的量子通信,只是通过纠缠,达到保密性。并不是用光量子去通信。通信用的还是传统方式
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001088471
发表于 2021-05-02 11:20 | 显示全部楼层

RE: 数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

bjnr 发表于 2021-05-02 09:46
现在的量子通信,只是通过纠缠,达到保密性。并不是用光量子去通信。通信用的还是传统方式

事先携带好大量的纠缠粒子,也就是量子u盘的思路,发展下去,消耗性的超空间通信,是否可行呢?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000088239
 楼主| 发表于 2021-05-02 22:43 | 显示全部楼层

RE: 数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

silveryc 发表于 2021-05-02 11:20
事先携带好大量的纠缠粒子,也就是量子u盘的思路,发展下去,消耗性的超空间通信,是否可行呢?

即便按你的设想,带那么多光量子干嘛?吧保持他们的稳定要耗费多大精力

光量子纠缠只是起一个 验证密码作用,不参与通信本身啊
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001088471
发表于 2021-05-03 05:35 超大游击队员 | 显示全部楼层
消耗性通信啊,约定好编码,直接用纠缠好的量子进行通信,而不只是把他作为验证码,行不通吗?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000088239
 楼主| 发表于 2021-05-03 20:08 | 显示全部楼层

RE: 数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

silveryc 发表于 2021-05-03 05:35
消耗性通信啊,约定好编码,直接用纠缠好的量子进行通信,而不只是把他作为验证码,行不通吗?

不行,光量子并不能直接通信
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001088471
发表于 2021-05-03 20:41 超大游击队员 | 显示全部楼层
bjnr 发表于 2021-05-03 20:08
不行,光量子并不能直接通信

为什么,是因为不能在不破坏纠缠的情况下,读取状态吗?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000088239
 楼主| 发表于 2021-05-03 22:48 | 显示全部楼层

RE: 数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

silveryc 发表于 2021-05-03 20:41
为什么,是因为不能在不破坏纠缠的情况下,读取状态吗?

量子纠缠描述测量即坍塌,所以你没法排列对电子信号固定排列。无法固定排列,如何有效的传输信息呢
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001088471
发表于 2021-05-04 00:17 超大游击队员 | 显示全部楼层
这贴不是提示了一种思路?
分子可以被诱导成相同的量子态,如果量子也可以被诱导成共享同样的量子态,组成超量子,当超量子足够强大,观测其中一个,是否有可能不会导致坍塌?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000088239
 楼主| 发表于 2021-05-04 00:53 | 显示全部楼层

RE: 数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

silveryc 发表于 2021-05-04 00:17
这贴不是提示了一种思路?
分子可以被诱导成相同的量子态,如果量子也可以被诱导成共享同样的量子态,组成 ...

玻色-爱因斯坦凝聚态是有了,但是这玩意能干啥,还不知道呢

和量子通信 还扯不上
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001088471
发表于 2021-05-04 01:21 超大游击队员 | 显示全部楼层
bjnr 发表于 2021-05-04 00:53
玻色-爱因斯坦凝聚态是有了,但是这玩意能干啥,还不知道呢

和量子通信 还扯不上

下面这个算吗?
如果算的话,能用它验证我的想法吗?
《人类首次在室温下造出液态光》
文章指出此次突破由意大利CNR纳米技术研究所和加拿大蒙特利尔理工学院的科研人员共同完成,相关论文发表在 6 月 5 日的《自然·物理》上。该研究的成功实施为量子流体力学的进一步发展铺平了道路,也可能为室温超导的实现方法以及新型电子元件提供灵感。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000088239
 楼主| 发表于 2021-05-04 01:29 | 显示全部楼层

RE: 数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

silveryc 发表于 2021-05-04 01:21
下面这个算吗?
如果算的话,能用它验证我的想法吗?
《人类首次在室温下造出液态光》

这和量子通信不是一回事啊
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001088471
发表于 2021-05-04 06:57 超大游击队员 | 显示全部楼层
bjnr 发表于 2021-05-04 01:29
这和量子通信不是一回事啊

我只是想,量子纠缠态太脆弱,是否可以从加强或共享纠缠态或减弱观测影响入手,使得观测不会导致坍塌。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000088239
 楼主| 发表于 2021-05-04 11:52 | 显示全部楼层

RE: 数以千计的分子被诱导共享相同的量子态,像一个巨大的超分子一样齐声共舞

silveryc 发表于 2021-05-04 06:57
我只是想,量子纠缠态太脆弱,是否可以从加强或共享纠缠态或减弱观测影响入手,使得观测不会导致坍塌。

观测不坍塌 那还是量子嘛
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001088471
发表于 2021-05-04 11:53 超大游击队员 | 显示全部楼层
bjnr 发表于 2021-05-04 11:52
观测不坍塌 那还是量子嘛

就当寻找边界,或者找寻应用方法吧。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 成为超大会员

本版积分规则

监狱|手机|联系|超级大本营军事论坛 ( 京ICP备13042948号 | 京公网安备11010602010161 )

声明:论坛言论仅代表网友个人观点,不代表超级大本营军事网站立场

Powered by Discuz © 2002-2021 超级大本营军事网站 CJDBY.net (违法及不良信息举报电话:13410849082)

最具影响力中文军事论坛 - Most Influential Chinese Military Forum

GMT+8, 2021-05-07 15:16 , Processed in 0.041591 second(s), 6 queries , Gzip On, Redis On.

快速回复 返回顶部 返回列表