吳金閃教授·量子力學無基礎入門

2021-02-18 濱萌網課

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相關焦點

  • 快速入門量子力學,看這個就夠了
    陌生是因為，儘管自己有所耳聞，但要說清楚「量子力學是什麼」，估計是個掉頭髮的難題。量子力學無處不在，連電視劇都有它的身影。劇中，謝耳朵曾對倫納德說：「量子力學讓我滿心歡喜。」（Quantum physics makes me happy.）如果不懂量子力學，恐怕連美劇都看不懂。01.
  • 快速入門量子力學,看這篇就夠啦!
    著名物理學家理察·費曼曾經說過：「我想我可以肯定地說，沒人真正理解量子力學。」今天，筆者將從一個比較淺顯的角度，帶大家走進量子力學的大門，了解一些量子力學的基本概念和結論。它和海森堡的矩陣力學等價，是量子力學的兩種表現形式。1905年，愛因斯坦曾經提出光在某些情況下也可以表現得和粒子一樣，而在其它情況下則依然表現出波動性，這就是光的波粒二象性。受此啟發，德布羅意認為，其它常見的粒子，如電子、原子、分子等也可以表現出波粒二象性，它們對應的波被稱作物質波。我們都知道，一般的機械波或者電磁波，都可以用數學來描述。
  • 量子力學英雄譜
    愛因斯坦對量子力學的貢獻還包括引入玻色－愛因斯坦統計，引入諧振子零點能的概念，對量子力學完備性的討論，以及建立固體量子論等。 Ernest Rutherford,1871-1937,紐西蘭裔英國人維格納發現簡併態的存在同量子系統對稱性的不可約表示有關，他是將群論應用於量子力學的重要推動者。Arthur Holly Compton,1892-1962,美國人
  • 梁冬:說佛教迷信,是對量子力學無所知的表現!
    準確來說，所謂量子糾纏指的是兩個或多個量子系統之間存在非定域、非經典的強關聯。量子糾纏涉及實在性、定域性、隱變量以及測量理論等量子力學的基本問題，並在量子計算和量子通信的研究中起著重要的作用。因此直到過世前他都沒有完全接受量子力學是一個真實而完備的理論，一直嘗試找到一種更加合理的詮釋。這也是當初愛因斯坦與玻利斯·波多斯基、納森·羅森於1935年提出以其姓氏字首為名的愛波羅悖論（EPR paradox）來質疑量子力學完備性的原因。量子糾纏證實了愛因斯坦不喜歡的「超距作用」（spooky action in a distance）是存在的。
  • 量子力學詮釋問題(二)
    Hartle)和蓋爾曼等人發展了退相干歷史的量子力學詮釋。量子力學自洽歷史詮釋是格裡菲斯(圖6)在1983 年提出來的。與多世界詮釋一樣，量子力學自洽歷史詮釋也是從世界波函數出發，它強調的「歷史」是有測量介入的離散時間演化序列。如圖7，我們用一個描述測量結果的投影算符序列
  • 量子技術霸權爭奪,量子力學顛覆牛頓奠定的「現代」系統.
    甚至有科學家令人驚奇地聲稱，人的靈魂出竅與靈魂不死，可以在量子力學的研究中得到證實。量子技術與其他科學技術的交互性革命的到來，正在掀動一場前所未有、撼人心魄的全局性科技革命。　　技術革命已經處在偉大突破的前夜。以量子力學的技術應用為標誌的現代科學革命，與其他新技術攜手，從根本上撼動了「現代」系統。
  • 相遇延遲實驗和量子力學波函數的實在性本質
    量子力學的理論核心之一就是利用波函數來描述微觀物體的量子狀態。然而儘管量子力學已有近百年的發展歷程, 但是波函數的本質是什麼依然是一個懸而未決的謎團。最近的一項研究有助於我們揭開波函數的神秘面紗。該成果發表在2018年第3期的Science China Physics, Mechanics & Astronomy(《中國科學: 物理學 力學 天文學》英文版)上, 由清華大學龍桂魯教授擔任第一和通訊作者撰寫。
  • 【科學原理】量子力學入門——從最基本的思想了解量子領域
    量子力學具有非常光明的前景，可以推動我們進入一個計算速度更快的未來，理解新的粒子，甚至可能推翻光速理論。儘管許多科普作者經常誇口能在幾天甚至幾分鐘內把量子物理講明白，但重要的是要明白量子物理不是一門單一的學科。這就像說「可以在一天內把所有的牛頓力學都學會。」這是不可能的，因為牛頓力學涉及範圍之廣是難以想像的，它是所有經典力學的基礎。
  • 量子力學是令人不安的科學?
    其中「量子糾纏」的概念讓愛因斯坦難以接受，稱之為「鬼魅般的超距效應」，覺得就像來自原子中的幽靈，還因此和波耳進行了長達十年的論戰。本書從這個爭議開始，逐步拆解與討論量子力學的各項重要觀念。宏觀世界的漸變特質與微觀量子理論中離散的特性似乎格格不入，近代物理學家致力於搭起兩個世界的橋梁，探索兩邊的關係與邊界。
  • 纏繞意念:心理學,心靈學,量子力學
    諾貝爾物理學獎得主及劍橋大學物理系教授布萊恩·約瑟夫森、非常有名的物理學家尼克·赫伯特、非常有名的哲學家麥可·格羅索、非常有名的心理學家查爾斯
  • 與經典力學不同,量子力學中描述空間位置的物理量
    如今，人類對量子科學的研究再一次掀起了前所未有的波瀾，從量子電動力學、量子色動力學到量子場論，以及量子糾纏等應用領域正在加速量子科學的發展，大眾可以完全自如地使用量子技術。許多量子領域的研究員和科學家逐漸意識到：量子作為一種特殊的非線性學科，其根本性質決定了其與普通物理學有著顯著的區別，兩者有一個顯著區別在於：第一，量子系統很難用經典力學概括它的理論；第二，量子糾纏以及量子預測等應用有著與經典物理截然不同的特點，從而對經典物理科學產生顛覆性的影響。那麼，量子系統與經典力學的相互作用對兩者在交互作用關係上是否有相同性呢？
  • 量子力學產生的歷史背景
    量子力學產生前經典物理學已經取得了很大成功，甚至有的科學家宣稱今後物理學的進步將體現為越來越精確的實驗測量，而不再會有像牛頓力學那樣的理論突破。
  • 量子力學能夠解釋意識的起源?
    在牛頓力學裡有個定理F=MA，通過它可以計算出粒子什麼時候會運動到什麼地方，什麼時候會碰到什麼地方，什麼時候轉回來，甚至連行星的軌道都是可以計算出來。所以牛頓力學告訴我們，一旦一個物體的初始狀態確定了，根據牛頓力學，所有粒子的未來運動狀態都是可以精確預言的。就好比說在座的各位什麼時候死，誰會成為教授，誰會成為總統，與跟我們個人奮鬥並不相關聯，是早就已經決定好的。這是牛頓力學告訴我們的結論。
  • 量子力學18:道門法則
    一切可能發生的都發生了，量子隨機性就不存在了。而且多世界解釋其實是一個非常嚴肅的數學理論，2014 年，杜蘭大學的物理學家法蘭克·迪普勒（Frank J. Tipler）證明，多世界解釋可以避免超距作用 。這樣一來，愛因斯坦堅持的那些東西 —— 上帝不擲骰子、量子糾纏沒有超光速協調 —— 多世界解釋都能滿足。只要你相信世界可以分叉，量子力學就不再神秘，你說值不值得？
  • 愛因斯坦攻擊量子力學所憑何據?
    換一個視角讀EPR論文，不難發現其要點如下：EPR在量子力學體系之外，提出了一個量子力學的檢驗理論． 二，EPR佯謬所暗含的量子力學「不自洽」在量子力學中，同一粒子的位置x和動量p不能同時確定值，但兩個粒子的如下力學量X≡x1-x2，P≡p1+p2是相互對易[X, P]=0可同時取確定值．設這個態中讓X=a, P=0．這個圖像在經典力學中匪夷所思：兩個粒子的動量相反，如何能保持位置差不變?
  • 「煙霧纏繞的巨龍」:量子力學與延遲選擇實驗
    文｜南物●　●　●南京大學物理學院、固體微結構國家實驗室、人工微結構科學與技術協同創新中心的馬小松教授課題組與德國馬克斯普朗克量子光學研究所和奧地利維也納大學團隊合作現代的量子物理學家認為，兩者的觀點都是正確的。光既可以被視為粒子，也可以被視為波。光的這兩種不同特徵會在物理實驗中不同程度地表現出來，它取決於光的哪一種性質在實驗中被測量。這種「波粒二象性「是量子力學最基礎的原則之一。它挑戰著人類的常識認知：一種物質是否可以同時具有兩種相互衝突的性質？
  • 量子計算到底講什麼?基礎引入Ⅰ:量子力學與量子計算的發展歷程
    第一部分：量子力學發展史1900年，德國物理學家普朗克提出量子概念，他假定光輻射與物質相互作用時其能量不是連續的，而是一份一份的，一份「能量」就是所謂量子。從此「量子論」就宣告誕生。1905年，愛因斯坦引進光量子（光子）的概念，成功地解釋了光電效應。其後，他又提出固體的振動能量也是量子化的，從而解釋了低溫下固體比熱問題。
  • 對於這場量子力學的「迷你曼哈頓計劃」,你怎麼看?
    量子世界，就是這樣一個領域。量子一詞最早來自拉丁語quantus，意為「有多少」，代表「相當數量的某物質」，用在物理學概念上則最早由德國物理學家M·普朗克在1900年提出。自提出以來，經愛因斯坦、玻爾、德布羅意、海森伯、薛丁格、狄拉克、玻恩等人的完善，20世紀前半期初步建立了完整的量子力學理論體系。
  • 量子力學系列科普(一)量子是個什麼玩意?
    開爾文這麼說，是因為在那個時代，經典力學通過牛頓、拉格朗日、拉普拉斯等人的貢獻已經清楚的解釋了物體之間的相互作用和天體運行規律，麥克斯韋電磁方程組將電與磁完美的統一起來，熱力學統計物理可以解釋分子的運動規律，仿佛物理學已經完全成熟了
  • 我院羅樂教授研究團隊首次利用超冷原子體系對宇稱-時間對稱非厄米量子體系實現量子模擬
    -時間對稱非厄米量子力學進行量子模擬的實驗（Nature Communications, 10:855, 2019）。羅樂教授和理論合作者印第安納普渡大學教授Yogesh N Joglekar是共同通訊作者，物理與天文學院特聘研究員李佳明是該論文的第一作者。從狄拉克時代起，傳統量子力學認為一個量子系統的哈密頓量是由希爾伯特空間上定義的厄米算符來描述，從而保證系統能量的確定性和體系機率守恆。