國際光電子展科技論壇科普報告-2016.9final

量子科學(xué)之貓與未來交通 《量》開《量》開啟10量子計劃：定 系統(tǒng)+料→量子操控技術(shù)→、安全、環(huán)境2.7億2.7億英鎊《量子技計劃NSTCNSTC近來公 谷歌、D-wave、谷歌、D-wave、量子調(diào)控→量子專項→量技多少與量子物理學(xué)發(fā)展史技 → 之貓 我的報告就從這只貓開始 :退相干歷科學(xué)Nobel獎引起的 量子技術(shù)與光電子產(chǎn)業(yè)上個世紀(jì)80年代，我國一 提出影響中國社會發(fā)展的著 無獨有偶，上個世紀(jì)30年代，奧地利一也有一個導(dǎo)致世界科學(xué)思 的 不論死貓活貓，同時既死又活的貓 的貓之貓→子子結(jié)構(gòu)、觀察到的原子分立光譜量量子理論發(fā)當(dāng)時（也是迄今大學(xué)教科書最普遍教的）內(nèi)容Schrodinger量子（波動力學(xué)

Heisenberg量子力（矩陣力學(xué)、 原理Copenhagen學(xué)派難理解的態(tài)疊加原測量→導(dǎo)致立即塌縮或或量子理論的成功（描述微觀世界）→人們承認(rèn)其規(guī)則有 貓 通信質(zhì)疑Copenhagen解釋思想性實驗放射性原盒蓋格計數(shù)控制化瓶盒中原子:放射衰變→量子過程,|態(tài)>→(|衰變>+|未衰變箱箱中貓→蓋格計數(shù)管+控制裝置|貓態(tài)>→(|死貓>|衰變>+|活貓>|未衰變箱箱子打開前：量子理論→“貓”處在“死-活”同時疊加態(tài)箱 測量解釋→貓態(tài)塌縮→決定“死”還是“活”隱隱含一個問題：微觀世界(量子狀態(tài))→宏觀世界(經(jīng)典確定狀態(tài)怎樣“放大”過來Amplifier違違背了宏觀世界日常所知貓的死或活是不依賴于我們?nèi)祟愂欠窨矗y量）了她--我們知道：日常生活中論與測量導(dǎo)致波函數(shù)塌縮（就確定論而言，他思想實驗→其本意質(zhì)疑Copenhagen學(xué)派量子力學(xué)解一邊的）原子放射

蓋格計器+控貓貓Copenhagen學(xué) 人物之一Bohr回 貓實驗蓋格計數(shù)過程就是一個測量過程，它在箱子打開前就足以決定貓的生死量哦，但鮑勃你是適的那個們是在世界，你能肯定量哦，但鮑勃你是適的那個們是在世界，你能肯定關(guān)于丈夫回一開門，變成別 甚 對Bohr的質(zhì)疑→也有同樣問題Bohr先生，我相信上帝是不會擲 一生堅信量子理論不確定性是理論本身的缺陷—隱變上帝擲骰子確定論者：愛因斯坦、薛定諤 華山論

Copenhagen：玻爾、海森堡量子量子理論越來越完善，Copenhagen學(xué)派愈來愈占上工具主義者(Instrumentalists):Mermin、Dirac、Shutupand這這個玩笑→不是信上帝存在，我的意Copenhagen學(xué)派的量子理論規(guī)則→描述微觀世Copenhagen學(xué)派“測量”—“上帝之手”→探索其真微觀世 →宏觀世界過程或者說都被Copenhagen學(xué)派“洗了腦”：上帝創(chuàng)造世界之初（微觀世界），是想 的但這樣的世界太不確定，無奈上帝就伸手干預(yù)→界就變得確定Quantum ClassicalCopenhagen：測量→波函數(shù)Everett：Many-worldsGhirardi-Rimini-Weber（GRW）：隨機(jī)自發(fā)定域理Gell-Mann，Zurek，Zeh，Griffiths：退相干（已漸被接受例 退相干過程：環(huán)境、相互作粒子德布羅意德布羅意波 h/量子粒子→物質(zhì)碰撞相位改 經(jīng)典世界統(tǒng)計平eikx+ikDT

氫原子：

D~1/(10000000000)m=10-經(jīng)經(jīng)典體系→環(huán)境、粒子間相互→退相關(guān)性確定量子-經(jīng)典邊界尺度溫度質(zhì)量→作為經(jīng)典世界粒，溫度越近量子kg男女：Dm你不用擔(dān)心：回家開門，你的妻子變成 →這需要接近m量級的德布羅意波Quantum Classical從經(jīng)典世界進(jìn)入量子世界：尋 之 怎 ：發(fā)展技 →捕獲粒子 環(huán)境降低溫科科學(xué)家從上世紀(jì)量子理論建立以來，一直沿著經(jīng)典→探 探 之貓→物理學(xué)中退相干歷史的“考古2012年Nobel物理獎:尋貓之旅巔法國巴黎 S.Controlingandstatesof(mw)photonbyatom

D.Controlingandquantumstatesofionsbyphoton捕 貓光子貓 離子貓態(tài) 之貓可能引起的經(jīng)典信息→比特量子理論 本征量子態(tài)：（|0>，|1>,用魔用魔術(shù) 的話 的時候到→態(tài)疊加原理：|0>+|1>(貓態(tài)量子比特信息容量>>經(jīng)典比信息科學(xué) 浪潮→量子信息時代的到來量發(fā)展操控量子比特(原子量子,量子點,光子）技

量通 量子計算之貓與全 原子

原子鐘技信號時間同步信號時間同步 工作原激光原子工作原激光原子|→|左>+|右量量子加密技 量子密 量子網(wǎng)11原原 儀、陀螺原 儀、陀螺儀應(yīng) GPS-free艦載導(dǎo)設(shè)施重力勘 求遠(yuǎn)求遠(yuǎn)索兮,目前人類→原子玻色貓1~10幾個目前人類→原子玻色貓1~10幾個與細(xì) 建立：微觀--Nano候鳥的大腦候鳥的大腦 技術(shù)人類大量子控人 人類認(rèn)知與量子技飛翔的信鴿、南歸的大雁也在“追尋”量子的宇宙的量子之光：大統(tǒng)發(fā)發(fā)展變 暗物質(zhì)，暗能生命最后一撇 回歸時的“量子之光信息能量StuartArizona

Roger 理論：有科學(xué)基 理論：有科學(xué)基

Quantum國家科學(xué)技術(shù)學(xué)部—量子調(diào)控重大科學(xué)研究計國家科學(xué)技術(shù)學(xué)部—新一輪重點研發(fā)-量子

國家單量子態(tài)重大研究計

量子

量子中山西大華東師。。

量子

量

量量子調(diào)我的團(tuán)隊與量子

量子光國家科學(xué)技術(shù)學(xué)部—量子調(diào)控重大科學(xué)研究計

2次首科學(xué)家項

原子光量子調(diào)國家科學(xué)技術(shù)學(xué)部—新一輪重點研發(fā)-量子

光-原子量共40余人，教授5人 4人、講師5人；理論技術(shù)支持量子態(tài)光源與精密測量小 光子-原子量子態(tài)操控小 冷原子與量子系綜小與法國巴黎高師年月中法聯(lián)合培養(yǎng)博士 答 與其團(tuán)隊成員合 量量子物L(fēng)ight-Atom師師師師

Rabi

共共

A.NobelOpticalOpticalC.C.NobelLasercoolingS.S.NobelManipulation師共共啟示

對于一個科學(xué)家，“獲獎”也是一 貓 測量

““無用”的事時，就當(dāng)中國的文學(xué)家、科學(xué)家開始做很我們現(xiàn)在很多人都在做“有用”的事跟