0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
电子发烧友
开通电子发烧友VIP会员 尊享10大特权
海量资料免费下载
精品直播免费看
优质内容免费畅学
课程9折专享价
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

“推翻”愛因斯坦理論,2022諾貝爾物理學獎大揭秘!

凡億PCB ? 來源:未知 ? 2022-11-10 10:50 ? 次閱讀
一直以來,愛因斯坦都不相信量子力學的理論,他總認為試驗中隱含了某些不為我們所知的變量。但現(xiàn)如今,在三位物理學家的多年努力下,終于確認了量子力學的確定性。 當?shù)貢r間10月4日,瑞典皇家科學院宣布,將2022年諾貝爾物理學獎授予法國物理學家阿蘭·阿斯佩(Alain Aspect)、美國理論和實驗物理學家約翰·克勞澤(John?Clauser)以及奧地利物理學家安東·塞林格(Anton?Zeilinger),以表彰他們在“糾纏光子實驗、驗證違反貝爾不等式、開創(chuàng)量子信息科學”研究方面所作出的貢獻。

044e41ec-4852-11ed-a3b6-dac502259ad0.jpg

▲2022年諾貝爾物理學獎獲得者

量子糾纏與貝爾不等式

我們都知道,愛因斯坦是20世紀最偉大的物理學家。他憑借一己之力提出了相對論,同時也是量子論早期的締造者之一。由于量子力學和相對論是現(xiàn)代物理學的兩大支柱理論,因此愛因斯坦的偉大自然不必多說。 但是,偉大的愛因斯坦也會犯錯,其中最典型的就是他不接受量子力學,那句著名的“上帝不擲骰子”就是出自愛因斯坦。 1935年,愛因斯坦與他的手下共同寫了一篇論文,以思想實驗的方式對量子力學的合理性提出了質(zhì)疑(即著名的EPR佯謬)。愛因斯坦從相對論視角出發(fā),提出了一個局域?qū)嵲谡撚^點:

? 物質(zhì)是獨立于觀測者而客觀存在的(實在論);

? 兩粒子間任何的關(guān)聯(lián)都不可以超過光速(局域論)。

當時的物理學界主要分為兩大派:一派是以玻爾為首的哥本哈根學派,另一派就是愛因斯坦和薛定諤為首的反對派。 愛因斯坦認為,一定有一個隱藏在量子力學背后的物理規(guī)律決定了粒子們的行為,這個規(guī)律應該是符合局域?qū)嵲谡摰?。而量子力學不符合局域?qū)嵲谡?,所以是不完備的?/span> 而玻爾則認為,量子力學是正確的,在它背后并沒有那個所謂的“隱變量理論”,量子力學的概率性本身就是對微觀世界完整的描述,即上帝是擲骰子的。 于是,雙方在理論上的爭論持續(xù)了多年,而這個問題也被歸為哲學問題。直到1964年,物理學家約翰·貝爾(John Bell)提出“貝爾不等式”,才將上述扯不清的哲學問題變成了實驗物理的問題,即世界是非定域性的,不可以用局域變量來確定。

為量子糾纏正名

為了證明量子力學違反了貝爾不等式,上世紀70年代,約翰·克勞澤首先完成了檢驗貝爾不等式的實驗。 但他的實驗存在一些漏洞,于是阿蘭·阿斯佩又用鈣原子激發(fā)產(chǎn)生的兩個可見光子,完成了更為精確和幾乎無漏洞的貝爾不等式實驗驗證。

隨后,通過精致的工具和一系列實驗,安東·蔡林格也完成了更多糾纏粒子的無漏洞貝爾不等式實驗驗證。

05089588-4852-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

▲約翰·克勞澤用一種特殊的光照射鈣原子之后,可以發(fā)射糾纏光子。他在兩側(cè)用濾光片測量光子的偏振。經(jīng)過一系列測量,證明它們違反了貝爾不等式。

0537ce70-4852-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

▲阿蘭·阿斯佩開發(fā)了這個實驗,通過一種新的激發(fā)原子的方法,使它們以更高的速率發(fā)射糾纏光子,并且可以在不同的設置之間切換,這樣系統(tǒng)就不會包含任何可能影響結(jié)果的預先信息。

0551c9d8-4852-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

▲安東·塞林格對貝爾不等式進行了更多測試,他通過將激光照射在特殊晶體上來制備糾纏光子對,并使用隨機數(shù)切換測量設置。這項實驗使用來自遙遠星系的信號來控制濾光片,并確保信號不會相互影響。 然而,所有實驗結(jié)果均表明,量子糾纏是真實存在的!

他們通過精巧的實驗設計,不僅證明了量子力學違反了貝爾不等式,同時也說明了愛因斯坦對“量子糾纏”提出的觀點是錯誤的,更為今天的量子計算、量子通信科技奠定了基礎。

量子糾纏顛覆傳統(tǒng)世界

所謂“量子糾纏”,簡單來說它就好比是量子世界中存在一種類似“心靈感應”的現(xiàn)象,這一概念來源于愛因斯坦等人在1935年提出的EPR悖論。這個悖論顯示,在量子力學中,兩個曾經(jīng)相互作用過的粒子,無論相隔多遠,其量子狀態(tài)仍有能力“糾纏”在一起,共享同一個整體的物理狀態(tài)。

現(xiàn)如今,量子力學已經(jīng)開始得到應用,并產(chǎn)生了很廣闊的研究領域,其包括量子計算機、量子網(wǎng)絡和更為安全的量子加密通信。如果從應用層面上說,這些關(guān)于量子糾纏的研究奠定了量子信息學科的基礎,那么在理論層面上,它們則加深了對量子理論基礎的深層次理解,打開了多世界理論、退相干理論等新興理論的研究空間。

另外,從實踐的角度來看,量子糾纏所代表的其實是一個巨大資源??茖W家們對量子糾纏漏洞的不滿,正源于每一階段可應用范圍的不夠。而此次獲得諾貝爾物理學獎的三位物理學家長期對量子力學的研究工作,最終為量子糾纏正了名,這一成果對現(xiàn)代科技的意義是不容小覷的。

正如諾貝爾物理學委員會主席安德斯·伊爾貝克所言:“越來越清楚的是,一種新型的量子技術(shù)正在出現(xiàn)。我們可以看到,獲獎者在糾纏態(tài)方面的工作非常重要,甚至超出了關(guān)于量子力學解釋的基本問題?!?/span>聲明: 本文轉(zhuǎn)載自21ic電子網(wǎng),如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,請于聯(lián)系工作人員微(prrox66),我們將在第一時間和您對接刪除處理!投稿/招聘/廣告/課程合作/資源置換請加微信:13237418207 分享點贊在看“三連”支持!

原文標題:“推翻”愛因斯坦理論,2022諾貝爾物理學獎大揭秘!

文章出處:【微信公眾號:凡億PCB】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。


聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • pcb
    pcb
    +關(guān)注

    關(guān)注

    4359

    文章

    23448

    瀏覽量

    407844

原文標題:“推翻”愛因斯坦理論,2022諾貝爾物理學獎大揭秘!

文章出處:【微信號:FANYPCB,微信公眾號:凡億PCB】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

收藏 人收藏

    評論

    相關(guān)推薦
    熱點推薦

    2024年諾貝爾物理學獎為何要頒給機器學習?

    電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/黃山明)近日,據(jù)新華社報道,瑞典皇家科學院宣布,將2024年諾貝爾物理學獎授予美國科學家約翰·霍普菲爾德(John Hopfield)和英國裔加拿大科學家杰弗里·欣頓
    的頭像 發(fā)表于 10-10 00:11 ?4348次閱讀

    揭秘真正的量子點技術(shù):諾貝爾獎材料成就三星QLED核心優(yōu)勢

    2023年,諾貝爾化學授予在量子點的發(fā)現(xiàn)與合成領域取得成就的科學家。諾貝爾獎委員會表彰了該領域科學家的開創(chuàng)性成果,并指出量子點技術(shù)已為顯示產(chǎn)業(yè)和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)做出重大貢獻,且預計將在電子器件、量子通信
    的頭像 發(fā)表于 04-14 14:43 ?212次閱讀

    一文速覽石墨烯的奧秘

    烯體系中分別發(fā)現(xiàn)了整數(shù)量子霍爾效應及常溫條件下的量子霍爾效應(2009),而獲得2010年度諾貝爾物理學獎。 ? 1 ? 一種未來革命性的材料 石墨烯是碳的同素異形體,碳原子以sp2雜化鍵合形成單層六邊形蜂窩晶格石墨烯。利用石墨烯這種
    的頭像 發(fā)表于 02-18 14:11 ?564次閱讀
    一文速覽石墨烯的奧秘

    鎖相放大器在物理學中的應用

    物理學的研究中,信號的精確測量與分析一直是科學實驗的關(guān)鍵。隨著技術(shù)的發(fā)展,許多實驗中涉及到的信號越來越微弱,傳統(tǒng)的儀器設備很難直接檢測這些信號。如何有效地提取微弱信號,特別是從噪聲中區(qū)分出有用信號
    的頭像 發(fā)表于 02-11 16:35 ?416次閱讀
    鎖相放大器在<b class='flag-5'>物理學</b>中的應用

    神經(jīng)網(wǎng)絡理論研究的物理學思想介紹

    本文主要介紹神經(jīng)網(wǎng)絡理論研究的物理學思想 神經(jīng)網(wǎng)絡在當今人工智能研究和應用中發(fā)揮著不可替代的作用。它是人類在理解自我(大腦)的過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,以此副產(chǎn)品,人類希望建造一個機器智能來實現(xiàn)機器文明
    的頭像 發(fā)表于 01-16 11:16 ?835次閱讀
    神經(jīng)網(wǎng)絡<b class='flag-5'>理論</b>研究的<b class='flag-5'>物理學</b>思想介紹

    AI先驅(qū)榮獲諾貝爾物理學獎和化學

    神經(jīng)網(wǎng)絡和蛋白質(zhì)預測領域基于 GPU 所實現(xiàn)的重大突破榮獲諾貝爾獎,預示著科學與各行各業(yè)進入了一個新時代。
    的頭像 發(fā)表于 12-19 14:35 ?528次閱讀

    光電效應在半導體中的應用

    光電效應最早由赫茲在1887年發(fā)現(xiàn),后由愛因斯坦在1905年提出理論解釋,并因此獲得了諾貝爾物理學獎。光電效應是指當光照射到金屬表面時,金屬會釋放出電子。這一現(xiàn)象可以用量子力學來解釋
    的頭像 發(fā)表于 11-25 13:48 ?2235次閱讀

    光電效應在太陽能電池中的應用

    的關(guān)鍵技術(shù),其核心原理之一就是光電效應。 光電效應原理 光電效應最早由德國物理學家赫茲在1887年發(fā)現(xiàn),并由愛因斯坦在1905年提出解釋,因此獲得了1921年的諾貝爾物理學獎。光電效應
    的頭像 發(fā)表于 11-25 11:52 ?1724次閱讀

    鼎捷的“變”與“謀”:一起見證AI時代的數(shù)智化躍遷

    2024年被譽為人工智能的科學元年。前不久,人工智能“橫掃”諾,世界為之震動。2024年諾貝爾物理學獎和化學均頒發(fā)給了人工智能領域的科學家,這不僅意味著人工智能對科研范式的革新,更
    的頭像 發(fā)表于 11-21 15:12 ?811次閱讀
    鼎捷的“變”與“謀”:一起見證AI時代的數(shù)智化躍遷

    云知聲如何迎接大模型2.0時代

    隨著ChatGPT的問世,人工智能的發(fā)展迎來了一次革命性的轉(zhuǎn)變。2024年,諾貝爾物理學獎、化學也均與人工智能相關(guān),這充分印證了AI技術(shù)在科學界的重要地位。
    的頭像 發(fā)表于 10-30 11:12 ?764次閱讀

    AI產(chǎn)業(yè)革命的演進路徑與未來展望

    在2023年的北京智源大會上,“AI教父”杰弗里·辛頓提出了一個引人深思的問題:如果青蛙創(chuàng)造了人類,現(xiàn)在的主導權(quán)會落在誰的手中?他以此警示人們關(guān)注人工智能可能帶來的潛在風險。然而,一年過去,AI并未走向他擔憂的毀滅之路,反而為人類帶來了前所未有的榮譽——諾貝爾物理學獎和化
    的頭像 發(fā)表于 10-14 14:56 ?853次閱讀

    從AI到高速連接器,專業(yè)人士詮釋信號完整性

    諾貝爾獎,到20萬億美元影響,AI在生活中已越來越重要。AI的發(fā)展,離不開高速連接器的快速傳輸。應如何讓高速連接器有更好的性能,保證信號完整性? 近日,2024年諾貝爾物理學獎揭曉。約翰·霍普
    的頭像 發(fā)表于 10-12 09:48 ?705次閱讀
    從AI到高速連接器,專業(yè)人士詮釋信號完整性

    AI實火!諾貝爾又把化學頒給AI大模型

    昨天AI教父Geoff Hinton剛獲得諾貝爾物理學獎,今天,谷歌DeepMind聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Demis Hassabis又拿下化學! Demis能獲得化學靠的便是谷歌
    的頭像 發(fā)表于 10-10 10:38 ?390次閱讀

    諾貝爾化學出爐,3名獲得者均與人工智能領域有關(guān),諾貝爾物理學獎也與AI有關(guān)

    行業(yè)芯事行業(yè)資訊
    北京中科同志科技股份有限公司
    發(fā)布于 :2024年10月10日 09:13:27

    超短激光脈沖使阿秒成像成為可能

    兩位RIKEN物理學家已經(jīng)實現(xiàn)了峰值功率為6太瓦(6萬億瓦)的極短激光脈沖,大致相當于6000座核電站的功率。這一成就將有助于進一步發(fā)展阿秒激光器,為此,三名研究人員獲得了 2023 年諾貝爾
    的頭像 發(fā)表于 06-26 06:36 ?533次閱讀

    電子發(fā)燒友

    中國電子工程師最喜歡的網(wǎng)站

    • 2931785位工程師會員交流學習
    • 獲取您個性化的科技前沿技術(shù)信息
    • 參加活動獲取豐厚的禮品