1樓:匿名使用者
量子鼓。人類可同時身處兩地。
在今年之前,所有機器的運作都還是見怪不怪地遵循著經典力學的法則。然而,今年3月,美國加州大學聖巴巴拉分校的物理學家安德魯·克萊蘭德和約翰·馬丁尼斯與如陪圓同事一起設計的實驗機械是渣塌乙個人們裸眼可見的、極其細小的、由半導體材料製作的「量子鼓」。這項新發明是研究我們將來能否有能力同時身處兩地的第一步。
科學》雜誌將「量子鼓」評選為2010年最重大的科學突破,認為它甚至超越亂胡了所有前人發明的機器。
2樓:真惜夢
本報訊據英國《自然》雜誌**17**道,美國科學家首次成功地將人眼可見的物體置於量子狀態,讓它處於動和不動的疊加狀培答蘆態。實驗表明,量子力學的原理不但適用於原子,還可用於日常所見物體。研究人員表示,該研究結果對物理學的發展和量子計算機的研發具有非常重要的意義。
巨集觀物體的量子效應可以追溯到薛丁格的「薛丁格貓」理想實驗。該理論認為,量子力學不適用於由微觀粒子組成的巨集觀體。
薛丁格貓」是關於量子理論的乙個理想實驗。設想在乙個封閉的匣子裡,有乙隻活貓、一小瓶毒藥、毒藥瓶上有乙個錘子,錘子由乙個電子開關控制,電子開關由放射性原子控制。如果原子核衰變,則放出α粒子,觸動電子開關,錘子落下,砸碎毒藥瓶,釋放出舉告裡面的氰化物氣體,貓必死無疑。
在整個實驗過程中,盒子都是密封的。按照常識,貓要麼死,要麼能活著。但是,薛丁格認為,存在一箇中間態,貓既不死也不活,貓可能處於死了和活著之間的一種「疊加」狀態。
在實驗中,美國加州大學聖巴巴拉分校的安德魯·克萊蘭領導的科研團隊使用了乙個約30微公尺長的細小的木槳(「量子鼓」),當該木槳以一定的頻率運動時會震動。接著,他們給這個木槳通上了遵守量子力學法則的超導電路,隨後,他們將整個系統冷卻,讓系統處於量子基態。
克萊蘭和同事證實,處於基態的木槳沒有任何振動能。他們接著通過同樣的超導電路給木槳乙個推動力,隨後,他們觀察到該木槳以乙個特定的能量擺動。接下來,研究人員將量子電路置於「推動」和「不推」的疊加狀態,並且將它同木槳聯通,通過一系列非常精細的測試,研究人員證明,木槳同時處在振動和不振動的疊加狀態。
美國物理學會院士、奧勒岡大學教授王海林(音譯)表示,研究結論非常「令人吃驚」。他們的研究表明,量子力學的法則也適用於巨集觀物體,這對物理學的發展非常有用。
至於為什麼我們很難在日常生活中觀察到巨集觀物體處於量子狀態?克萊蘭表示,物體的大小確實起著重要的作用,物體越大,外力越容易破壞其量子狀態。
儘管如此,他仍然表示,我們需要讓更大的物體進入量子狀態,大物體的量子狀態能夠給研究人員提供更多的資訊,比如量子力學和引力之間的關係等,另外,這也將為量子計算機的研發提供配帶更多的資訊。
原帖位址。
量子鼓的介紹
3樓:利靈寒
由美國加州大學聖巴巴拉分校的物理學家安德魯·克萊蘭德和約翰·馬丁尼斯與同事一起設計的一種「實驗機械」的實驗裝置。其運動方式只能用量子力學來描述。由於實驗在概念上的拓展、實驗背後的獨創性以及其眾多的潛在用途,這一首創的量子機械是2010年的年度突破。
量子鼓的科學發現
4樓:入戲
首次觀測到巨集觀物體量子效應。
研究中,科學家首先將「量子鼓」冷卻至「基態」(量子力學定律中的最低能態)。隨即,將「量子鼓」提高乙個量子級,讓其達到激發態。 此外,研究人員甚至設法讓「量子鼓」同時處於兩種能態,以同時處在振動和不振動的疊加狀態,這種奇怪的現象合理地存在於量子力學獨特的法則中。
量子力學的法則也適用於巨集觀物體。
量子機械證明,量子力學原理既適用於大到肉眼可見物體的運動,又適用於原子和亞原子顆粒的運動。它為人們朝著完全控制物體量子級振動的方向邁出 了關鍵性的第一步。這種對某種人造裝置運動的控制將允許科學家們操控那些微小的運動,如同他們對電流和光子的控制。
這種能力轉而可能引導人們開發出新 裝置以控制光量子態、超靈敏力探測器,並最終探求量子力學和我們現實感之間的界限。
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