-量子物理 | 知乎問答精選

 

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相對論和量子力學是如何改變我們的生活的呢?

【蘭姆的回答(36票)】: 大規模普遍的應用,就說說計算機好了。 CPU的邏輯單元CMOS中的核心部件——場效應晶體管,背後是固體物理能帶理論,是量子力學在固體中的應用。 集成電路的生產要用到光刻機,被譽為光學工業之花,其光源是深紫外激光。激光也是量子力學最廣泛的應用之一。激光打印機、超市條形碼,算普遍了吧。 機械硬盤的原理是巨磁電阻效應,本質是電子自旋相關的量子現象,歷史上機械硬...



為什麼理論和實際總是近似相等?

【LuyaoZou的回答(14票)】: 首先,先給題主梳理一下理論(theory)和模型(model)的關係和區別 理論,是人類認識世界萬物的過程經過無數實踐經驗總結、抽像出來的最本質的規律,至少在人類現有的認識水平上來看。舉幾個栗子: 古典力學 : 經典電動力學: 非相對論量子力學: 能量、動量守恆定律(你要說CPT聯合對稱也可以) 等等…… 這個叫做理論。幾個最最基本的公式,描述世間萬物的。...



物理學中的各種粒子,是如何通過各種實驗證實存在的?

【蔡業湘的回答(290票)】: 作為一個前粒子物理唯象研究者,我試著不用一張統計圖和一個物理公式來回答這個問題,如果有不恰當的地方請相關人士指正。 提主舉的例子很好,一粒灰塵,我們看到他,因為在陽光下我們可以用各種辦法「捕捉」它,當然這也只限於「光學觀測」了,根據量子場論的基本推論,探測物質的尺度跟能量成反比。當觀測物的尺寸小於探測物的德布羅意波長(這個是什麼可以不用理解,能量類似...



微軟的量子計算機比起谷歌的有何異同?

【林可的回答(48票)】: 先來拋磚,量子計算現在的實現途徑主要有以下幾種:磁通量子比特、電荷量子比特、相位量子比特、3D Transmon、金剛石中的Nitrogen Cavity、以及中國做的最好的光量子計算,看了一下題主提供的鏈接,當前主流的量子計算,比如說Google跟D波公司都是基於超導電路實現qubit,這對電路的保真性(fidelity)提出了很高的要求,做得好的能到90%以上就很不錯了,MicroSoft應該是提出了一種...



為何水銀是液體,而其他金屬卻不是?

維基百科上說可以用相對論解釋,但是不知道怎麼用相對論解釋?希望能夠從相對論的角度解釋。謝謝! 鏈接:http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%9B%B8%E5%AF%B9%E8%AE%BA#.E7.9B.B8.E5.AF.B9.E8.AE.BA.E7.9A.84.E5.BA.94.E7.94.A8 【鋼盅郭子的回答(8票)】: 會用維基百科,不會用谷歌搜索?? 不過我也要感謝這個問題,讓我有動力學到知識 以下摘自 ? http://baike.baidu.com/view/30596.htm 常溫下呈液態原因 ...



如果把薛定諤的貓替換成人,這個人知道自己的死活嗎?

【李明的回答(7票)】: 問這個問題的人基本上處於對量子物理一知半解的狀態。從根本上來說,薛定諤貓是要證明當前量子力學基礎理論的不完備性。所以用一個宏觀的容易理解的悖論來解釋微觀發生的事情。當前量子力學存在一個根本性的問題就是觀測技術的物理極限導致了觀察行為的本身會影響觀察的結果。因為觀測行為依賴於物質,而對物質最小單位的觀測就會導致觀測依賴的物質(比如光子),會對被觀測物質產生...



什麼叫做量子點?

【劉洋的回答(51票)】: 身為一個有自知之明的學渣,本來不大想在這種問題上班門弄斧,但是隱約覺得排名第一的答案裡有些和我所知道的不太一樣……稍微提幾點@Andrew Shen 君答案中不那麼確切的部分吧。 我們通常把量子點分成三類:膠體量子點,自組裝量子點和電場約束量子點。其中膠體量子點和自組裝量子點是可以發射螢光的,電場約束量子點正常情況下,不經過奇思妙想的設計,不大能發光。 1. 膠體量子點/什...



怎樣看待中國即將發射的量子科學實驗衛星?

【cholerae的回答(561票)】: 先說點樂觀的故事。 人類歷史上第一顆量子衛星。當然有重要的象徵意義。 我的印象中奧地利的量子通信衛星本來應該先上馬的,但是似乎歐洲各國在經費的問題談崩了。於是我們的這顆量子通信衛星就成了第一。這就是大國的優勢吧。 美帝為什麼不上?美帝的重心一直在量子計算上。 量子通信和量子計算是量子力學應用的兩大方向。我國在量子通信領域的領先也有重要的實際意義。 先是...



就目前的實驗驗證來說,量子力學與廣義相對論誰是最精確的物理學分支?

【蘆葦聲的回答(35票)】: 要破題,首先要準確定義什麼叫「精確」。 對「精確」的理解,一般來說有三種: 能測量到的效應最小、最微弱; 實驗結果與理論預言值偏差最小; 實驗本身的誤差(統計誤差+系統誤差)最小。 如果從實驗科學的角度出發,我們採取的是第三種理解。這實際上涉及到兩個概念:Accuracy(準度)和Precision(精度)。準度描述的是實驗的結果和「真值」——真理的值、絕對意義上的真正的...



無序性量子計算機與單序列量子計算機有什麼區別?

【huang萊因哈特的回答(19票)】: 好問題啊。看到這個搜了才知道,這篇發表在nature communication的文章,Experimental superposition of orders of quantum gates : Nature Communications : Nature Publishing Group。 真是慚愧。 問題中提到的無序量子計算模型,其實就是一種線路量子計算模型(circuit quantum computation model),只不過增加一個control 2-switch gate(可以控制量子門的順序)。這...