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的一个小组展示了世界上第一个完全实现的
2021-06-17 23:18佚名 

我们什么时候有量子计算机,它们的性能真的可以超过传统计算机吗?加拿大一家公司“ D-WAVE SYSTEMS”报告说,他们已经解决了重要的量子计算机问题,并在今天取得了进步。但是许多专家对这家公司的说法并不信服。他们指出,该公司开发的由大约100个超导元件组成的设备可以称为量子计算机。而且其性能无法击败传统计算机。所以, 量子计算机的发展可能需要多年的努力。然而, 在过去的2013年, 科学家的确在解决量子信息存储和通信协议方面取得了一系列重要进展。在量子加密方面,密码学专家将最终击败黑客,就在2013年,世界各地的两个研究小组展示了一种量子加密技术,该技术的出现将使信息盗窃成为不可能。

夸克通常是2对或3对,这是几乎所有实验的结果。但是在2013年夏天中国的BESIII实验和日本的BELLE实验分别报告说,他们在高能电子-正电子碰撞实验中检测到了由4个夸克组成的神秘粒子。尽管对此粒子ZC(3900)的性质还有其他可能的解释,但是,真正存在4夸克粒子的可能性似乎很高。因为在那之后 中国研究小组发现了由4个夸克组成的另一系列物质粒子。

氢原子波函数的直接成像

宇宙微波背景辐射(CMB)是宇宙创造和大爆炸的余辉。这是我们了解宇宙诞生时状态的最佳窗口。在2013年中,科学家正忙于分析3月份普朗克探测器返回的全天空宇宙微波背景辐射图。但是出乎意料的是,地面宇宙学领域取得了突破:南极望远镜项目小组的科学家检测到宇宙微波背景辐射信号中的微弱失真。这就是所谓的B模式极化现象。这种扭曲的原因,它是由构成CMB信号的光遇到的巨大物体的引力透镜效应引起的,该CMB信号通过宇宙到达地球。这一进展将有助于科学家将来改变物质在宇宙中的分布。这包括难以捉摸的暗物质。

资料来源:新浪科技新闻

在真空中光以300的速度传播,每秒000公里但是物理学家知道如何降低光速,甚至让它完全停止。该技术有望应用于量子计算,并使用光子进行信息存储。2013年,德国达姆施塔特技术大学的一个研究小组在实验中将光束停了一整分钟。这项技术会引起一种称为“电磁感应透明”的现象,在这种现象中受控的激光可以暂时使不透明的介质透明,这可以存储光子。尽管一分钟的持续时间已经是实验小组在实验中使用的晶体的理论极限,但是将来 有可能实现更长的光存储时间:研究人员正在试验掺EURO晶体,理论上, 这样可以将光存储时间延长至几个小时。

打开任何第一年的量子力学教科书,您肯定会看到一些描述氢原子电子轨道的图表,球形哑铃形或三叶草类型。但是在今年之前所有这一切仍然是理论上的,没有人在实验中直接“观察过”它们。但是在2013年,荷兰原子与分子物理研究所(AMOL)的研究人员和合作者设计了一种“量子显微镜”,原理是首先使用光将氢原子电离,然后使用静电透镜来构建用于逃逸电子的干涉图样。科学家使用这种方法来获得干涉图像,并重建原始的电子轨道。

物理学家一直在努力寻找马约拉那费米子的存在,这个粒子的自旋是1/2,这意味着其反粒子本身就是。以前有关发现这种神秘粒子的新闻仍然存在问题。2013年,美国伊利诺伊大学的研究人员在与超导引线相连的纳米线的两端成功获得了两个准粒子。并施加磁场使这两个粒子相互AN灭,这完全符合预期。在固体中发现马约拉纳邦对量子计算机的未来发展以及增强其抗噪声能力具有重要意义。

在南极冰雪中建立的南极“冰立方”中微子探测器

声波激光

黑洞防火墙

小型化的复杂设备

2012年加利福尼亚大学的一组物理学家, 圣塔芭芭拉(SANTA BARBARA)提议,假想的观察者掉进黑洞,将被位于事件视界附近的防火墙摧毁。他们认为,如果确实存在这样的防火墙,这将有助于解决黑洞模型理论中的一些现有问题,但是这个假设在理论物理学界引起了激烈的争论。由于这种防火墙构想违反了爱因斯坦提出的等效原则,并已被物理学界广泛接受,基本表达是:观察者无法区分由加速度产生的惯性力或物体在局部区域产生的重力。因此,当它越过地平线时,单独实现是不可能的。在2013年,最初的两个防火墙理论支持者再次点燃了争议之火。两位作者开发了一套理论模型来描述黑洞的内部,并建议这样的观察者会遇到任意高能量的量子海洋,而这恰恰是一个“防火墙”。(晨风)

声波和光波之间有很多相似之处,实际上, 光学领域的许多概念也可以应用于声学领域。2013年3月,日本电报电话基础研究实验室(NTT)的一个小组展示了世界上第一个完全实现的“声波激光器”。”

从1月14日起的新闻 2014北京时间根据美国物理学会的网站,世界迎来了崭新的2014年,在过去的2013年,在物理学领域已经取得了一些重要的进步,回顾今年这些物理学领域的进步所产生的影响远远超出了物理学本身。最近, 美国物理学会在其出版物“物理学”(PHYSICS)的网站上宣布了其在2013年评选的物理学方面的最重要进展。

北京正电子对撞机的BESIII实验设备发现了4夸克粒子ZC(3900)

古代宇宙光的扭曲

难以捉摸的暗物质

用于监视罕见事件的那些监视系统通常很昂贵。但是最后它被监视了几年,却一无所获。所以,不难理解科学家最近对一个新闻的兴奋:他们在南极洲安装的冰块探测器-一种专用于监测中微子的巨型设备,在2013年, 据报道,发现了两个能量异常高的中微子,它的能量接近1000 TEV(1 PETAFLOP),这比来自太阳的中微子的能量高出近十亿倍。随后, 南极冰立方望远镜项目的科学家进行了进一步的数据分析,发现了另外26个中微子,其能量高于30 TEV。科学家仍然需要更多的观测数据来尝试确定这些异常高能中微子的来源。这样做可能需要构造更大的检测器。但是有一件事,他们最初认为这些中微子来自太阳系之外,自1987年以来, 人们从未在实验中从如此遥远的源头检测到中微子。科学家认为,这些神秘的粒子会携带与天体物理学有关的事件,例如有关遥远星系中伽马射线爆发的信息。

另外两个发展与量子纠缠有关。这是使量子技术能够克服经典技术的关键因素之一。科学家已经证实,该技术现在可以抵抗噪声和耗散。美国麻省理工学院的一个研究小组证明,在安全的量子通信通道中,用户将能够从纠缠中受益,即使在被噪音破坏后也是如此。另一个来自柏林自由大学, 德国,由丹麦尼尔斯玻尔研究所和慕尼黑工业大学的科学家组成的研究小组发现,借助一种称为量子照明的技术,耗散过程可由工程师使用,并建立一个更健壮的量子态。

2013年,科学家在某些大型且昂贵的设备的小型化方面取得了一系列重要进展,因此,它们都可以放置在已经拥挤的实验室中。2013年,美国洛斯阿拉莫斯实验室的科学家成功地生产了一种小型中子源,可以将其放置在桌面上。它的强度和聚焦能力足以实现诸如检测材料缺陷的功能。该装置的原理是利用强大的激光束和固体靶之间的相互作用来产生中子,它的应用领域包括测试中子探测器,或用于分析材料遭受的辐射损伤。相似的,来自美国斯坦福大学的另一个小组,还有两个德国研究小组-马克斯·普朗克量子光学研究所小组和LANGEN-NUREMBERG FRIEDRICH ALEXANDER大学小组,他们正在使它更便宜,紧凑型和紧凑型X射线源已经取得了重大进展。这些研究小组发现,它们可以借助纳米光栅来加速电子,这种方法比传统粒子加速器中使用的射频技术中使用的设备小得多。

四夸克物质

纳米线的马约拉纳费米子AN灭

2013年是量子科学领域取得巨大进步的一年。结果丰硕,但是量子计算机仍然还不可用。

在2013年, 在暗物质研究领域也取得了进展。与它有关的许多长期研究项目已经开始陆续公布其结果。很遗憾,关于暗物质性质的问题尚未发现。2013年4月,在丁肇中教授的带领下,安装在国际空间站上的ALPHA电磁光谱仪项目报告说,他们在宇宙射线中检测到过量的正电子。这可能与SPACE灭太空中的暗物质粒子有关,但是,较高能级的数据需要排除其他可能的解释。地面上的其他两个实验是从另一个方向开始的。他们试图直接捕获被认为构成暗物质的候选粒子,即“ WIMP”(大质量的弱相互作用粒子)。这两个实验是费米国家实验室的“低温暗物质搜索实验”(CDMS)和南达科他州的“大型地下氙气检测实验”(LUX)。CDMS实验团队今年宣布的一条新闻引起了广泛关注。当时, 研究人员说,他们在闪烁探测器信号中检测到一个峰值,该峰值可能与WIMP颗粒有关。但是很快,LUX实验的检测结果为这一消息泼了冷水。实验是为了以更高的精度观察,但是没有检测到类似的信号。目前这两个实验项目小组正在相互竞争,争先恐后地提高自己的检测精度,并希望将来提供有关暗物质颗粒的确凿证据。

冻结灯一分钟

超高能中微子

量子在前进

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