1.艾伦·黑格详细资料大全

2.求量子力学的所有观点与概念以及实验的过程

3.南科大拓扑量子物态实验/理论攻坚小分队取得重要研究进展

4.物理学家介绍

5.有关物理学家名言

6.南科大青年学者在量子主成分分析实验研究取得重要进展

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艾伦·黑格(Alan J.Heeger),物理、化学、材料学家。美国国籍。1936年12月生于美国爱荷华州苏城。1961年获美国加州大学伯克利分校物理博士学位,2000年获华南理工大学名誉理学博士学位。美国加州大学圣巴巴拉分校物理、化学、材料系教授,1982-1999任该校有机及高分子固体研究所所长,中国科学院化学所名誉研究员,中国科学院爱因斯坦讲座教授。美国科学院院士(2001)、美国工程科学院院士(2002)。

基本介绍 中文名 :艾伦·黑格 外文名 :Alan Heeger 国籍 :美国? 出生地 :依阿华州苏城 出生日期 :1936年1月22日? 职业 :科学家 毕业院校 :加州大学伯克利分校,内布拉斯加大学 主要成就 :半导体聚合物和金属聚合物研究

2000年诺贝尔化学奖得主之一 性别 :男 所处时代 :现代 人个简介,学术成就,所获荣誉,质的突破,推动发展,获奖简介,获奖理由,个人自传,受聘教授,导体塑胶, 人个简介 艾伦·黑格(1936— ),1936年1月22日生于依阿华州苏城(Sioux City,Iowa)。1957 年毕业于内布拉斯加大学物理系,获物理学士学位。1961年获加州大学伯克利分校物理博士学位。1962年至1982年任职于美国宾夕法尼亚大学物理系,1967年任该校物理系教授。1982年起转任美国加州大学圣巴巴拉分校物理系教授,并任该校为他所成立的高分子及有机固体研究所所长。为了加速科研成果的产业化,他与该校材料系教授P. Smith于1990年共同创立UNIAX公司并自任董事长及总裁。现为加利福尼亚大学的固体聚合物和有机物研究所所长,是一名物理学教授。因有关导电聚合物的发现而成为2000年度诺贝尔化学奖三名得主之一。 (另外两位是:美国科学家艾伦·马克迪尔米德和日本科学家白川英树)。 艾伦·黑格 学术成就 艾伦.黑格教授在有机及聚合物光电子材料和器件的物理及材料科学研究领域的主要开创性贡献有: 13年发表对TTF-TCNG类具有金属电导的有机电荷转移复合物的研究,开创了有机金属导体及有机超导体研究的先河; 16年发表对聚乙炔的掺杂研究开创了导电聚合物的研究领域,这也促进了低维物理理论研究的发展。 1990年与苏武沛、J.R.Schrieffer共同发表了解释聚乙炔中元激发的SSH 模型等; 1991 年提出用可溶性共轭聚合物实现高效聚合物发光器件为聚合物发光器件的实用开辟了新途径; 1992 年提出对离子诱导加工性的新概念,从而实现了人们多年来发展兼具高电导及加工性的导电聚合物的梦想,为导电聚合物实用化提出了新方向; 1996年首次发表共轭聚合物固态下的光泵浦雷射。 艾伦.黑格十分重视将科研成果向生产力的转化。近年来他领导UNIAX公司的研究小组解决了聚合物发光单色显示屏的高效、长工作寿命等一系列基础与技术问题,使聚合物发光显示屏进入了产业化。他十分重视将基础研究与套用研究相结合。这些使他不仅参与开创了导电聚合物的研究领域,同时20多年来他及他所领导的研究集体始终处于导电聚合物及高分子光电材料研究领域的最前沿。 到目前为止黑格教授共获美国专利40余项,发表论文635 篇(统计至1999年6月)。据SCI所作的1980~1989的10年统计中,在各研究领域发表论文被引用次数的排名中,他名列第64名,是该10年统计中唯一进入前100名的物理学家。 所获荣誉 艾伦.黑格教授作为国际知名物理学家屡获奖励,其中最重要的有: 1983年获美国物理学会Oliver E. Buckley凝聚态物理奖; 1995年获Balzan基金会的新材料科学奖; 2000年获诺贝尔化学奖等。 此外,Alan J. Heeger教授还被多所大学授予名誉博士学位。 质的突破 在人们的印象中,塑胶是不导电的。在普通的电缆中,塑胶就常被用作导电铜丝外面的绝缘层。但本年度三名诺贝尔化奖得主的成果,却向人们习以为常的观念提出了挑战。他们通过研究发现,经过特殊改造之后,塑胶能够表现得像金属一样,产生导电性。人们都知道塑胶与金属不同,通常情况下,它是不能导电的。在实际生活中,人们经常将塑胶用作绝缘材料,普通电线中间是铜导线,外面包著的就是塑胶绝缘层。但令人惊奇的是,荣获今年诺贝尔化学奖的人打破了人们的这个常规认识。他发现,经过某些方面的更改,塑胶能够成为导体。 瑞典科学院10日决定,将2000年诺贝尔化学奖授予美国科学家艾伦·黑格、艾伦·马克迪尔米德和日本科学家白川英树,以表彰他们有关导电聚合物的发现。所谓聚合物,是由简单分子联合形成的大分子物质,塑胶就是一种聚合物。聚合物要能够导电,其内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合,同时还必须经过掺杂处理——也就是说,通过氧化或还原反应失去或获得电子。 推动发展 黑格、马克迪尔米德和白川英树等在70年代末就作出了一些原创性的发现,由于他们的开创性工作,导电聚合物成为物理学家和化学家研究的一个重要领域,并产生很多有价值的套用。利用导电塑胶,人们研制出了保护用户免受电磁辐射的电脑屏保、以及可除去太阳光的智慧型窗户。除此之外,导电聚合物还在发光二极体、太阳能电池和行动电话显示装置等产品上不断找到新的用武之地。 获奖简介 黑格、马克迪尔米德和白川英树 黑格、马克迪尔米德和白川英树 2000年10月10日15:15(台北时间21:15),瑞典科学院宣布,三位科学家因为对导电聚合物的发现和 发展而获得本年度诺贝尔化学奖。他们是:美国加利福尼亚大学的艾伦·J·黑格、美国宾夕法尼亚大学的艾伦·G·马克迪尔米和日本筑波大学的白川英树德。 人们都知道塑胶与金属不同,通常情况下,它是不能导电的。在实际生活中,人们经常将塑胶用作绝缘材料,普通电线中间是铜导线,外面包著的就是塑胶绝缘层。但令人惊奇的是,荣获今年诺贝尔化学奖的人打破了人们的这个常规认识。他发现,经过某些方面的更改,塑胶能够成为导体。 塑胶是聚合体,构成塑胶的无数分子通常都排成长链并且有规律地重复著这种结构。要想让塑胶能够传导电流,必须使碳原子之间交替地包含单键和双键粘合剂,而且还必须能够让电子被除去或者附着上来,也就是通常说的氧化和还原。这样,这些额外的电子才能够沿着分子移动,塑胶才能成为导体。 这三位科学家于七十年代末最先发现了这一原理,在他们的努力下,导体塑胶已经发展成为化学家和物理学家们重点研究的一个科学领域。这个领域已经孕育出了一些非常重要的实际套用。他们三人因为这项杰出贡献获得了2000年的诺贝尔化学奖。 获奖理由 艾伦·黑格是半导体聚合物和金属聚合物研究领域的先锋,目前主攻能够用作发光材料的半导体聚合物,包括光致发光、发光二极体、发光电气化学电池以及雷射等等。这些产品一旦研制成功,将可以广泛套用在高亮度彩色液晶显示器等许多领域。 艾伦·黑格获奖现场 在人们的印象中,塑胶是不导电的。在普通的电缆中,塑胶就常被用作导电铜丝外面的绝缘层。但2000年度三名诺贝尔化奖得主的成果,却向人们习以为常的“观念”提出了挑战。他们通过研究发现,经过特殊改造之后,塑胶能够表现得像金属一样,产生导电性。 所谓聚合物,是由简单分子联合形成的大分子物质,塑胶就是一种聚合物。聚合物要能够导电,其内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合,同时还必须经过掺杂处理——也就是说,通过氧化或还原反应失去或获得电子。 个人自传 1936年1月22日严寒的早晨,我出生在爱荷华州苏城。我的童年是在爱荷华州的阿克伦度过的,那是一个只有1000人的中西部小城,离苏城大约35英里。我在阿克伦上的国小。我9岁时,父亲便去世了。 艾伦·黑格 父亲死后,我们搬到了奥马哈,这样我母亲就可以离她的娘家近一些。她单身一人抚养我们,我们与她姐姐及其孩子们住在一所房子里。 我最早的记忆之一是母亲告诉我接受大学教育的重要性。我母亲高中毕业的时候,获得了上大学的奖学金,但是她父母需要她帮助养家餬口,她不得不去工作。在我这一辈之前,我父母两家都没有人接受过超过高中程度的教育,所以我一直十分清楚上大学是我的责任。我和我弟弟是我们这个家族里最先获得博士学位的人。 我的高中生活充满乐趣和挫折,是典型的十来岁孩子的生活。高中时代最大的收获就是遇到了我的妻子鲁思,我爱她快50年了,她一直是我最好的朋友。 我在内布拉斯加大学的那些年月,是我一生中一段特殊的日子。我刚上大学时的目标是当一名工程师,我没有想到一个人可以把科学探索当作一种职业。但是一个学期后,我确信我不适合做工程师。大学毕业时我完成了物理和数学两门专业的学习。在大学里最精彩的课是西奥多·乔根森教的现代物理学。他把我引进了量子物理学和20世纪科学的世界。 在伯克利,我的初始目标是跟查尔斯·基特尔做纯理论的论文。因此,我决定全职去获得我的学位,我首先去找了基特尔,问他我是否可以为他工作。他却建议我考虑同从事与理论有紧密关联的实验工作的人一起工作。这也许是别人给过我的最好的建议。我听从了他的建议,加入了艾伦·波蒂斯的研究小组。 我清楚地记得我第一天在实验室的情景。我在做“原始研究”,终于涉及了真正的物理学。关于绝缘反铁磁体KMnF3的磁性测量,我只做了一天,就写了一个反铁电的反铁磁体理论,并且非常骄傲地拿给波蒂斯看。他对我很耐心,几天后,我向他道歉,告诉他我的理论毫无意义,他仍然对我很耐心。通过与波蒂斯的交往,我学会了如何思考物理学;更重要的是,我开始学习选择题目的良好鉴别能力。 15年,有关新金属聚合物——硫氮聚合物(SN)x的第一批文章出现在文献上。这一非同寻常的准一维金属激发了我的兴趣,我想要加入这一游戏。我得知,宾夕法尼亚大学化学系的艾伦·马克迪尔米德教授有硫氮聚合物的化学研究背景,我就约了他见面,目的是说服他与我合作合成(SN)x。 他同意了,一次真正的合作开始了。我们认识到,那是一个横跨化学和物理两个学科的长期研究,于是决定互相学习。尽管我们在每周的工作时间合作,但通常我们在没有其他安排的星期六早晨会面,只是为了能尽量相互学习。那时,我对莫特构想的金属-绝缘体的过渡理论著迷。很快,我们首次发现(CH)x的导电性能有了显著提高,而且证实了导电性的提高是由绝缘体(半导体)向金属过渡导致的。 我热爱科学家的生活,热爱与鲁思一起分享激动和失望的日子。她使我的生活充满了爱和美,40多年来,她也大度地容忍着我的古怪。我们夫妻二人成功地建立了一个学术王国,我们的两个儿子,彼得和戴维都从事学术研究。彼得是一位教授、医学博士,在凯斯西储大学从事免疫学研究。戴维是史丹福大学的教授和神经学家,他在那里研究人类的视觉。获得诺贝尔奖后,在我接受的所有祝贺当中,使我最为高兴的是我的孙辈们从他们的爷爷那里获得的骄傲。 受聘教授 艾伦·黑格 艾伦·黑格 由于艾伦·黑格的卓越贡献,化学研究所举行了聘任艾伦·黑格教授为化学所名誉研究员的仪式。参加聘任仪式的有科技部副部长程津培院士、国家自然科学基金委主任陈佳洱院士、中国科学院化学部副主任刘元方院士、中国科学院基础局局长金铎研究员、中国科学院理论物理研究所于渌院士,国家自然科学基金委副主任、化学所学委会主任朱道本院士、钱人元院士、黄志镗院士、朱起鹤院士。 聘任仪式由王梅祥所长主持,王梅祥所长和朱道本主任向艾伦·黑格教授颁发聘书。王梅祥代表化学所在仪式上讲话,他说:“艾伦·黑格教授(A.J. Heeger)是国际著名的物理学家。现为美国加州大学圣巴巴拉分校物理系教授,并兼任该校高分子及有机固体研究所所长,是国际导电高分子研究的先驱,主要研究领域包括:有机及聚合物光电子材料和器件的物理与材料科学。发表论文600多篇,获美国专利40多项,其论文被引用次数在全世界名列第64名。艾伦·黑格教授十分重视将科研成果向生产力的转化。近年来他领导UNIAX公司的研究小组解决了聚合物发光单色显示屏的高效、长工作寿命等一系列基础与技术问题,使聚合物发光显示屏进入了产业化。由于他的杰出贡献,荣获2000年诺贝尔化学奖”。 艾伦·黑格教授在受聘仪式发言中风趣地说道,他是一个物理学家,在2000年成为了化学家。他用自身的例子,生动说明了学科界限越来越模糊,交叉合作是如此的重要。应邀嘉宾程津培副部长、陈佳洱主任、金铎局长也在聘任仪式上发表了讲话。 随后,艾伦·黑格教授在学术报告厅作了题为“半导性和金属性导电聚合物——第四代聚合物材料”的精彩报告,200多座位的学术报告厅,座无虚席,有些职工和学生甚至是一直站着听完这场报告,并与艾伦·黑格教授进行了热烈的讨论。随后,艾伦·黑格教授在王梅祥所长的陪同下,参观了中国科学院纳米中心、分子反应动力学国家重点实验室、有机固体院重点实验室、分子纳米结构与纳米技术院重点实验室。 导体塑胶 艾伦·黑格 艾伦·黑格 导体塑胶可以套用在许多特殊环境中,摄影胶卷需要的抗静电物质、计算机显示器的防电磁辐射罩都会用到导体塑胶。而近来研发的一些半导体聚合体甚至可以套用在发光二极体、太阳能电池以及行动电话和迷你电视的显示屏当中。 有关导体聚合体的研究与分子电子学的迅速发展有着密切的联系。估计将来我们能够生产出只包含单个分子的电晶体和其它电子元器件,这将在很大程度上提高计算机的速度,同时减小计算机的体积。我们现在放在公文包里的手提电脑到那时可能只有手表大小了。

求量子力学的所有观点与概念以及实验的过程

一、定义

在微观领域中,某些物理量的变化是以最小的单位跳跃式进行的,而不是连续的,这个最小的单位叫做量子。

量子:震动的微粒子的解说——量子论

量子一词来自拉丁语quantus,意为“多少”,代表“相当数量的某事”。在物理学中常用到量子的概念,量子是一个不可分割的基本个体。例如,一个“光的量子”是光的单位。而量子力学、量子光学等等更成为不同的专业研究领域。

其基本概念是所有的有形性质也许是"可量子化的"。"量子化" 指其物理量的数值会是一些特定的数值,而不是任意值。例如,

在(休息状态)的原子中,电子的能量是可量子化的。这能决定原子的稳定和一般问题。

在20世纪的前半期,出现了新的概念。许多物理学家将量子力学视为了解和描述自然的的基本理论。

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二、历史

量子物理是根据量子化的物理分支,在1900年以理论来建立。由于马克斯?普朗克(M. Planck)释所谓的黑体辐射。他的工作根本上合并了量子化用同样方式,到了今天它仍被使用。但他严重地冲击了古典物理学,需要了另外30年的研究,就是在量子论未确立之前。直到现在一些主张仍然不能被充分地了解。这里有很多需要学习的地方。包括科学的本质是怎么出现。

不光是普朗克对这个新概念感到困扰。当时德国物理社会中黑体研究成为焦点。在10月、11月和12月会议前夕,对他的科学同事报告公开他的新想法。就这样谨慎的实验学家(包括F. Paschen,O.R. Lummer,E. Pringsheim,H.L. Rubens,和F. Kurlbaum)和一位理论家迎接最巨大的科学革命。

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三、黑体辐射量子方程

当物体被加热,它以电磁波的形式散发红外线辐射。这是了解清楚和明白最明显的重要性。当物体变得炽热,红色波长部分开始变得可见。但是大多数热辐射仍然是红外线,除非直到物体变得像太阳的表面一样热。这是当时的实验室内不能够达成的而且只可以量度部分黑体光谱。

黑体辐射量子方程是量子力学的第一部分。在1900年10月7日面世。

能量 E、辐射频率 f 及温度 T 可以被写成:

E=hf/(e^(hf/κT)-1)

h 是普朗克常数及 k 是玻尔兹曼常数。两者都是物理学中的基础。基础能量的量子是 hf。可是这个单位正常之下不存在并不需要量子化。

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四、量子力学的诞生

从实验中普郎克推算到h 及 k的数值。因此他在1900年12月14日的德国物理学学会会议中第一次发表能量量子化数值、 Avogadro-Loschmidt数的数值、一个份子模(mole)的数值及电荷单位。这数值比以前更准确。这代表量子力学的诞生。

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五、量子力学诠释:霍金膜上的四维量子论

类似10维或11维的“弦论”=振动的弦、震荡中的象弦一样的微小物体。

霍金膜上四维世界的量子理论的近代诠释(邓宇等,80年代):

振动的量子(波动的量子=量子鬼波)=平动微粒子的振动;振动的微粒子;震荡中的象量子(粒子)一样的微小物体。

波动量子=量子的波动=微粒子的平动+振动

=平动+振动

=矢量和

量子鬼波的DENG'S诠释:微粒子(量子)平动与振动的矢量和

粒子波、量子波=粒子的震荡(平动粒子的震动)

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六、“波”和“粒子”统一的数学关系

振动粒子的量子论诠释

物质的粒子性由能量 E 和动量 p 刻划,波的特征则由电磁波频率 ν 和其波长 λ 表达,这两组物理量的比例因子由普朗克常数 h(h=6.626*10^-34J?s) 所联系。

E=hv , E=mc^2 联立两式,得:m=hv/c^2(这是光子的相对论质量,由于光子无法静止,因此光子无静质量)而p=mc

则p=hv/c(p 为动量)

粒子波的一维平面波的偏微分波动方程,其一般形式为

?ξ/?x=(1/u)(?ξ/?t) 5

三维空间中传播的平面粒子波的经典波动方程为

?ξ/?x+?ξ/?y+?ξ/?z=(1/u)(?ξ/?t) 6

波动方程实际是经典粒子物理和波动物理的统一体,是运动学与波动学的统一.波动学是运动学的一部分,是运动学的延伸,即平动与振动的矢量和.对象不同,一个是连续介质,一个是定域的粒子,都可以具有波动性.(邓宇等,80年代)

经典波动方程1,1'式或4--6式中的u,隐含着不连续的量子关系E=hυ和德布罗意关系λ=h/p,由于u=υλ,故可在u=υλ的右边乘以含普朗克常数h的因子(h/h),就得到

u=(υh)(λ/h)

=E/p

等关系u=E/p,使经典物理与量子物理,连续与不连续(定域)之间产生了联系,得到统一.

2.粒子的波动与德布罗意物质波的统一

德布罗意关系λ=h/p,和量子关系E=hv(及薛定谔方程)这两个关系式实际表示的是波性与粒子性的统一关系, 而不是粒性与波性的两分.德布罗意物质波是粒波一体的真物质粒子,光子,电子等的波动.

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七、参考书籍

■M. Planck,A Survey of Physical Theory,transl. by R. Jones and D.H. Williams,Methuen & Co.,Ltd.,London 1925 (Dover editions 1960 and 1993) including the Nobel lecture.

■J. Mehra and H. Rechenberg,The Historical Development of Quantum Theory,Vol.1,Part 1,Springer-Verlag New York Inc.,New York 1982.

■Lucretius,"On the Nature of the Universe",transl. from the Latin by R.E. Latham,Penguin Books Ltd.,Harmondsworth 1951. There are,of course,many translations,and the translation's title varies. Some put emphasis on how things work,others on what things are found in nature.

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八、参看

量子力学

量子光学

量子信息

量子状态

量子数

量子场论

量子计算机

量子密码学

量子演算

磁束量子

量子化

次原子粒子

基本粒子

量子引力论

扩展阅读:

1.M. Planck,A Survey of Physical Theory,transl. by R. Jones and D.H. Williams,Methuen & Co.,Ltd.,London 1925 (Dover editions 1960 and 1993) including the Nobel lecture.

2.J. Mehra and H. Rechenberg,The Historical Development of Quantum Theory,Vol.1,Part 1,Springer-Verlag New York Inc.,New York 1982.

3.Lucretius,"On the Nature of the Universe",transl. from the Latin by R.E. Latham,Penguin Books Ltd.,Harmondsworth 1951. There are,of course,many translations,and the translation's title varies. Some put emphasis on how things work,others on what things are found in nature.

4.physics

量子态传输

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量子态传输

中国实现世界上最远距离的量子态传输

多粒子量子纠缠态传输与三旋理论

证实穿越大气层可行

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量子态传输

量子态传输是一种全新通信方式,它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息,是未来量子通信网络的核心要素。利用量子纠缠技术,需要传输的量子态如同科幻中描绘的“超时空穿越”,在一个地方神秘消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方瞬间神秘出现。

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中国实现世界上最远距离的量子态传输

中国实现世界上最远距离的量子态传输 (2010年06月04日 08:53 来源:光明日报)

量子态传输穿越大气层证实为全球化量子通信网络奠定基础。

由中国科大和清华大学组成的联合小组成功实现了世界上最远距离的量子态传输,16公里的传输距离比原世界纪录提高了20多倍。实验结果首次证实了在自由空间进行远距离量子态传输的可行性,为全球化量子通信网络最终实现奠定了重要基础。

据联合小组研究成员彭承志教授介绍,量子态传输是一种全新通信方式,它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息,是未来量子通信网络的核心要素。利用量子纠缠技术,需要传输的量子态如同科幻中描绘的“超时空穿越”,在一个地方神秘消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方瞬间神秘出现。这一奇特的现象引起了学术界广泛兴趣。19年,奥地利蔡林格小组在室内首次完成了量子态传输的原理性实验验证。2004年,这个小组利用多瑙河底的光纤信道,成功地将量子态传输距离提高到600米。但由于光纤信道中的损耗和环境的干扰,量子态传输的距离难以大幅度提高。

2004年,中国科大潘建伟、彭承志等研究人员开始探索在自由空间实现更远距离的量子通信。在自由空间,环境对光量子态的干扰效应极小,而光子一旦穿透大气层进入外层空间,其损耗更是接近于零,这使得自由空间信道比光纤信道在远距离传输方面更具优势。这个小组2005年在合肥创造了13公里的自由空间双向量子纠缠分发世界纪录,同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性。2007年开始,中国科大——清华大学联合小组在北京八达岭与河北怀来之间架设长达16公里的自由空间量子信道,并取得了一系列关键技术突破,最终在2009年成功实现了世界上最远距离的量子态传输,证实了量子态传输穿越大气层的可行性。

联合小组在自由空间量子通信领域的一系列工作,得到了科技部重大科学研究、中科院知识创新工程重大项目和国家自然科学基金项目等支持,并引起了国际学术界的广泛关注,6月1日出版的英国《自然》杂志子刊《自然?光子学》以封面论文形式发表了这一研究成果。英国的《新科学家》、美国的《今日物理》、美国物理学会新闻网站均及时报道了这个研究成果。

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多粒子量子纠缠态传输与三旋理论

王德奎(绵阳日报社,四川绵阳,621000 )

摘要:环量子的三种自旋编码和对DNA双螺旋结构的孤立波模拟,奠定了量子信息学及其量子计算机新的理论基础;而原子间量子态及多粒子纠缠态传输的探索,会更多拓展三旋理论的这一基础。

关键词:量子计算机、量子信息学、量子纠缠、传输、三旋理论

一、潘建伟教授的多粒子态传输

量子信息学告诉人们:量子态是指原子、中子、质子等粒子的状态,它可表征粒子的能量、旋转、运动、磁场以及其他的物理特性。1993年,美国物理学家贝尼特等人提出了“量子态传输”的方案,即位将原粒子物理特性的信息发向远处的另一个粒子,该粒子在接收到这些信息后,会成为原粒子的复制品。而在此过程中,传输的是原粒子的量子态,而不是原粒子本身。传输结束后,原粒子已经不具备原来的量子态,而有了新的量子态。因为制造量子计算机需要量子态的传输,因此,实现原子间量子态传输是奠定研制量子计算机的基础之一。2004年6月,美国和奥地利的物理学家在没有任何物理连接的情况下,实现了原子间的量子态传输。与此同时,我国潘建伟教授等科学家已实现了五粒子纠缠态以及终端开放的量子态传输,他们的实验方法在量子计算和网络化的量子通信中也有重要的应用。

美国国家标准与技术研究所的科学家是利用激光技术,对三个带有正电荷的铍原子的量子态进行操作。首先,他们利用量子纠缠技术使其中两个原子的量子态完全一致。接着,他们准确地测量了这两个原子的量子态,然后通过激光将它们的量子态复制到8微米外的另一个原子上。整个过程由计算机控制,仅耗时4毫秒,传输成功率达到78%。而另一个研究小组的奥地利因斯布鲁克大学的科学家则用钙原子,同样实现了量子态传输,成功率为75%。其基本原理也是利用第三个原子为,用激光将一个原子的量子态传递给另一个原子。但两项实验在具体方法上有所不同,奥地利小组使两个原子距离相对较远,以便用激光单独地改变一个原子的状态;美国小组则将原子冷却以保持操作的可靠性。

为了进行远距离的量子密码通信或量子态传输,事先需要让距离遥远的两地共同拥有最大的“量子纠缠态”。所谓“量子纠缠”是指不论两个粒子间距离多远,一个粒子的变化都会影响另一个粒子的现象,即两个粒子之间不论相距多远,从根本上讲它们还是相互联系的。这是一种“神奇的力量”,可成为具有超级计算能力的量子计算机和“万无一失”的量子保密系统的基础。但由于在量子通信通道中存在种种不可避免的环境噪声,“量子纠缠态”的品质会随着传送距离的增加而逐渐降低,也就是说,两个粒子之间的纠缠会因传播距离的增大而不断退化,其纠缠数量也会随之越来越少。这是导致量子通信手段目前只能停留在短距离应用上的根本原因。

量子计算机处理量子信息的基本信息单位是量子比特,但现有技术还不能使量子比特快速移动。美国国家标准与技术研究所的原子间量子态传输技术,可以提升量子比特的移动速度,加快逻辑运算的速度。这以前科学家曾经成功地对光子进行量子态传输,而光子主要用于量子通信,原子在量子计算中更有潜力。但多粒子纠缠态的制备与操纵,是近年来国际上蓬勃发展的量子物理与量子信息研究领域长盛不衰的研究热点。此前,三粒子和四粒子之间的量子纠缠已在实验上得到了实现,并被用来证明量子力学的非定域性,即一种被爱因斯坦称为“遥远地点间幽灵般的相互作用”。但是,在现实世界中,如何把量子纠缠应用到量子计算和量子通信中还面临着巨大挑战。为确保量子计算的可靠性,就必须掌握量子纠错这一最关键的技术。但要实现普遍适用的量子纠错,仅仅靠三粒子和四粒子之间的纠缠已无法满足需要,须得同时把五个粒子纠缠起来,并加以相干控制才行。这在技术上难度极大,因此五粒子纠缠态的制备与操纵一直是国际上长期以来公认的高难课题。潘建伟教授等科学家利用五光子纠缠源,在实验上还演示了一种新的“终端开放”的量子态传输,即在不确定选择某个粒子作为量子态输出终端的情况下,先将一个粒子的量子态传输到另外多个纠缠着的粒子上,尽管这些粒子分别在相距遥远的不同地点,但只要通过适当操作,仍可将输入的量子态在任意选定的一个粒子上读出。这种新颖的量子传输态正是量子纠错和分布式量子信息处理中必须掌握的一项关键技术。这一研究成果被称之为远距离量子通信开辟了研究的新方向。

二、与爱因斯坦纠缠的量子力学非定域性

潘建伟10年3月出生在浙江东阳,1987年考入中国科技大学。2003年,潘建伟由于在量子态传输以及量子纠缠态纯化实验实现上的重要贡献,他被奥地利科学院授予ErichSchmid奖,此奖为奥地利科学院授予40岁以下的青年物理学家的最高奖,两年一度,每次一人。在最近的7年时间里,潘建伟做出5个首次:首次成功地实现了量子态传送以及纠缠态交换;首次成功实现三光子、四光子纠缠态,并利用多粒子纠缠态首次成功地实现了GHZ定理的实验验证;首次成功地实现了自由量子态的传送;首次实现纠缠态纯化以及量子中继器的成功实验;首次取得五粒子纠缠态的制备与操纵。粒子中出现的“纠缠”现象,被爱因斯坦称之为“遥远地点间幽灵般的相互作用”,潘建伟教授和爱因斯坦的这一未解之谜“纠缠”,还须提到我国对粒子“纠缠”的这一有关的三旋理论科学研究。

南京大学博士生导师沈骊天教授说,三旋是决定物性的内禀运动,三旋理论不仅仅是在阐释西方学者所主张的超弦理论,它在一定程度上还超越了西方弦理论家的视野,显示出其独特的创新思维——它将闭合的弦(弦圈、环量子)称为类圈体(《三旋理论初探》4页)。一维的弦圈,除了超弦理论所说的各种外在运动;还应有三旋理论所说的体旋——绕圈面内轴线的旋转,面旋——绕垂直于圈面的圈中心轴线的旋转,线旋——绕圈体内环状中心线的旋转(《三旋理论初探》5-6页、32页、105~107页、356页)这三种“内禀”运动。弦圈的“外在运动”决定物理学所观察的粒子的“运动特性”,弦圈的“内禀运动”(三旋运动)则决定粒子的“物性”,或者说,集中地表现在“圈态密码”观念的提出:三旋理论指出三旋的体旋有二种状态(正、反),面旋有二种状态(正、反),线旋中的平凡线旋有二种状态(正、反),线旋中的非平凡线旋有四种状态(左斜:正、反,右斜;正、反);按单动(只做一种旋动)、双动(同时做两种旋动)、三动(同时做三种旋动)可以有62种不同的三旋状态组合(《三旋理论初探》11页、323页、392页)。而基本粒子的不同种类(基本粒子连同赫格斯粒子在内也恰恰有62种)及其各自的性质,则都由不同的三旋状态组合决定;它们还分别对应于一定的流形的固有拓扑性质(《三旋理论初探》35~47页)。三旋理论将表示各种基本粒子的“三旋状态组合”称为“圈态密码”(圈态指弦圈的三旋状态)。圈态密码以弦圈的三旋状态组合表示基本粒字子,较之人类对物质的认识史上的化学以分子式表示物质结构,原子物理学以质子、中子、电子的组合表示上百种原子,夸克理论以夸克组合表示数百种强子,堪称又一座崭新的里程碑;破译“圈态密码”不仅意味着找到形成各种粒子的圈态;而且还应当意味着建立起三旋状态和现有物理学所认识的各种基本粒子属性的联系。

其实,有了三旋模型这种隐秩序,反过来对于爱因斯坦、波多尔斯基、罗森发现的量子EPR效应也好理解。

众所周知,潘建伟进行远距离的量子密码通信科普演示:五颗骰子在电脑上滚来滚去,生动地表现了五粒子相互“纠缠”中的情景;但正如爱因斯坦“上帝不会投骰子”之所言,五粒子其实不是五骰子,也绝不是靠投骰子、碰运气,而是来自量子态叠加原理及其应用,其研究工作是和爱因斯坦、波多尔斯基、罗森发现的量子EPR效应有纠缠的,即跟爱因斯坦迷惑一辈子的量子力学非定域性有纠缠。但三旋模型却能为前人所不了解的量子力学非定域性特性提供解答的理论帮助,即量子力学非定域性与三旋的关系,道理类似指南针在地球各地除两极外,都能定向相同指向南方,是因为地球磁场对指南针的作用引起的,因此也说明如航天飞机或人造卫星离开地球,或在受磁性材料干扰的地方,用指南针定向是不适用的;但科学家们却找到了一种陀螺罗盘,不需靠磁力线的作用来定向,而是利用陀螺本身的多层自旋来定向的;这种自旋定向的原理,揭示了自然界中自旋调制耦合功能的EPR效应普遍存在。然而在宏观物体身上是很难做到。非粒子量子圈态线旋客体,因为三旋是它的自然属性。因此是一种天然的超级陀螺罗盘。在EPR实验中之所以曾经耦合过去的光子,在分开以后还会出现整体效应,这正是因为象陀螺罗盘在出发之前经调制一样,耦合过的光子,它们象经过调制的陀螺一样,离开地面的陀螺罗盘的方位测量,是跟它调制配对时的陀螺罗盘的方向测量一致的,因此在EPR测量中,两者的量子效应是一样的。所以说,三旋理论是多粒子量子纠缠态传输理论入门的基础理论之一。

曾有人把量子缠结看成是超光速,但这不是严格证明。一是,三旋理论证明,任何量子本身就是一个类似超级陀螺仪的三旋陀螺,量子之间进行缠结,类似陀螺仪使用前进行的测量与标准之间作的调整校对,所以陀螺仪使用中间产生的任何测量信息,使用者之间都是明确的,即是“超光速”的。其二,超光速测量不能排除时间克隆。量子概率克隆应用于量子信息提取和量子态识别,是量子传态的一个主要途径,类似电子传真、电子邮件;基因复制出一个古代的“冰人”,并不等于已经超光速地追上了远古的时间。正是从量子信息学的基础出发,有学者证明能够用3个基本部件构建出通用量子计算机:缠结粒子、量子移物器和每次处理单个量子比特的门。例如从移物器制造两量子比特的方法是用经仔细修饰的缠结对把两个量子比特从门的输入传送到门的输出,而修饰缠结对的方法恰好是让门的输出接收适当处理的量子比特。这样,对两个未知的量子比特执行量子逻辑的任务就简化为准备预先定义的特殊缠结对并进行传输的任务。显然,使移物成功率达到100%所需的完整贝尔态测量本身就是一种两量子比特的处理过程。由于各个粒子的状态彼此紧密相关,一旦某个粒子的状态因受到测量而确定下来,其它粒子的状态也随之确定。但区区几个量子比特不足以实现任何稍微复杂的运算功能,要制造出实用的量子计算机,就必须掌握大量粒子实现“缠结”状态的技术。

但过去的量子态传输实验,在确定传输量子态成功的同时,必须以破坏被传输的量子态为代价,这就使其不可能在量子通讯和量子计算中有进一步的应用。潘建伟教授及其同事在研究中发现,适当降低被传输量子态的亮度可在不破坏被传输态的条件下成功传输量子态。这一研究成果,与高精度的纠缠态纯化一起,可从根本上解决目前在远距离量子通讯中由“退相干效应”带来的困难,并将极大地推动可容错量子计算的实验研究。 如今潘建伟开展的一项实验表明,不管两个粒子之间的距离有多远,哪怕其间全是“自由空间”,二者也有根本的互相联系,其中一个粒子状态的变化都会影响到第二个粒子的状态。而且,两个相距遥远的光子即使在没有光纤联结和存在噪声干扰的情况下,也可以纠缠在一起。而在他们开展以上实验之前,两个粒子间的量子纠缠要么发生在相对很短的距离,要么将两个粒子通过光纤联结起来。然而,也许今后能解开爱因斯坦之谜密钥的三旋理论,更会形成超级量子计算机和“万无一失”的密码系统的基础而做出贡献。

三、量子计算机原理与量子信息学基础

目前最快的超级计算机,对一个400位的阿拉伯数字进行因子分解,要耗时上百亿年,而具有相同时钟脉冲速度的量子计算机,只需大约一分钟。因此,人们一旦拥有了一台量子计算机,那么目前的密码系统将毫无保密性可言!潘建伟教授的量子纠缠经典信息处理的最基本单元是比特,即二进制数0或1;而一个按照一定数学规则给出的随机二进制数据串构成一个密钥,经典通信中最难解决的问题是密钥分配问题。如果密钥分配不是绝对保密,经典密码通信也就不可能绝对保密。但潘建伟等科学家最近开展的研究发现,基于量子力学线性叠加原理和不可克隆定理的量子密钥分配,却可以从根本上解决密钥分配这一世界性难题。虽然目前美国马萨诸塞州技术研究所与洛斯阿拉莫斯国家实验室,研制量子计算机运算器已成事实,但由于没有三旋理论的指导,西方量子计算机原理中存在有纰漏。例如Neil Gershenfeld等人阐释量子计算机能同时处于多个状态且能同时作用于它的所有不同状态的量子陀螺原理图时,对量子位不动的几种陀螺旋转,就分辨不清,明显的错误是把陀螺绕Y轴的体旋称为“进动”,这是不确切的。其原因是体旋实际比面旋复杂。而这一点却让量子计算机原理研究的专家所忽视,这类量子计算机原理中的纰漏,与量子计算机以量子态作为信息的载体有关。

因为,人们已提出用光子、电子、原子、离子、量子点、核自旋以及超导体中的库柏对等物理系统作为量子比特的方案,这使量子行为与经典物理的联系更紧密,但它也揭示出经典物理概念天生的不足,从而,非引入三旋概念莫属。即Neil Gershenfeld等人阐释量子计算机能同时处于多个状态且能同时作用于它的所有不同状态的量子陀螺原理图,也类似陀螺或廻转仪,它们的进动和公转,是旋转概念中不好区分的一个问题,把自旋的定义转换成截面的定义来看待三旋,就很明白了。

(1)面旋:用一系列平行的截面来切一个作自旋的物体,如果能在每个截面内找到一个且仅有一个不动的转点的旋转,称为面旋。如果由这些不动点组成的转轴与截面正交,这些截面就称为面旋正面,这条转轴就称为面旋轴,也称面旋Z轴。

(2)体旋:物体作面旋,面旋轴只有一条,而面旋正面却有很多个,并且物体还可以绕其中一个面旋正面内的一条轴作旋转,这称为体旋。而这个面旋正面就称为体旋面,这根转轴称为体旋轴。但过这个面旋正面不动点的体旋轴还可以有许多条,因此在体旋面内选定一条作体旋X轴,那么体旋面内过不动

南科大拓扑量子物态实验/理论攻坚小分队取得重要研究进展

近日,南方 科技 大学量子科学与工程研究院副研究员陈朝宇课题组、物理系副教授刘奇航课题组与物理系副教授刘畅课题组联合研究,发现了“半磁性拓扑绝缘体”这一崭新的物态。相关工作以题为“Half-Magnetic Topological Insulator with magnetization induced Dirac gap at selected surface”发表在顶级物理期刊《物理评论X》( Physical Review X ,IF:14.385) 上。

近年来,寻找可实现较高温量子反常霍尔效应的磁性拓扑绝缘体是凝聚态物理研究的一个重要方向。磁性拓扑绝缘体是一种全新的量子态,对于某些特定磁结构的拓扑绝缘体,它可以呈现“量子反常霍尔效应”和“轴子绝缘态”。量子反常霍尔效应是霍尔效应家族的重要成员,具有本征的量子化霍尔电导,相应的材料被称为陈绝缘体。它的体态是绝缘的,量子化电导率来自于边缘态导电电子,这种电子通道是无耗散的,可用来设计低功耗电子器件。轴子绝缘体具有特定表面的绝缘行为,其霍尔电导和纵向电导均为零,具有半整数化表面量子反常霍尔效应和拓扑磁电效应。然而,由于缺乏合适的材料,轴子绝缘体只能通过零霍尔电导平台间接给出。如果能够找到可观测半整数量子反常霍尔效应的材料,则可以给出轴子绝缘体直观的证据。

2018年以来,一种内禀的本征反铁磁拓扑绝缘体MnBi2Te4,及MnBi2Te4-(Bi2Te3)n家族为磁性拓扑材料的研究提供了新思路。然而,通过角分辨光电子能谱仪(angle-resolved photoemission spectroscopy, ARPES)能带测量发现,MnBi2Te4、MnBi4Te7和MnBi6Te10 (n = 0, 1, 2) 表面态能带是几乎无能隙的狄拉克锥。其中,MnBi2Te4无能隙的表面态首先由南科大物理系副教授刘畅、刘奇航和量子科学与工程研究院副研究员陈朝宇团队联合研究发现,已发表在 Physical Review X 上 [Yu-Jie Hao et al., Phys. Rev. X. 9, 041038 (2019)]。这使得轴子绝缘体和量子反常霍尔效应的实现遇到了挑战。目前,尽管科学家们已经通过ARPES在其他磁性拓扑材料中观测到能隙打开的现象,但能隙打开与磁性的关联未被确认。

量子科学与工程研究院副研究员陈朝宇、物理系副教授刘奇航和物理系副教授刘畅研究团队,通过进一步构建MnBi2Te4与Bi2Te3异质结,实现一种铁磁构型的拓扑绝缘体MnBi8Te13,它保持了MnBi2Te4层的拓扑性和磁性,而且具有低矫顽磁场和异质结构。通过高分辨率激光ARPES的变温测试,他们观察到MnBi8Te13表面态在铁磁相打开能隙,能隙随温度的降低而增加,并在顺磁相时关闭。这是首次在实验上观测到磁性拓扑绝缘体中磁性调控能隙打开和关闭现象(图1)。

图1 MnBi8Te13的磁性面,MnBi2Te4层的狄拉克锥(Dirac cone)能带(“X”型能带)在铁磁相打开能隙及能隙大小随温度的变化

由于MnBi8Te13特殊的超晶格结构,研究组在计算上通过设计上、下表面分别为磁性MnBi2Te4面和非磁性Bi2Te3面的非对称超晶格薄膜(图2),得到半量子化霍尔电导 (e2/2h)。这不仅为轴子绝缘体提供直接的证据,而且将有可能实现新的量子态。

图2 分别在对称和非对称结构的MnBi8Te13超晶格薄膜中实现整数量子反常霍尔效应和半整数量子反常霍尔效应

此项成果获得审稿人高度评价,被认为是有趣且重要的发现 (This is an interesting and potentially important observation),并强烈推荐发表在PRX上 (I strongly recommend publishing this article in PRX)。物理系刘畅课题组研究助理教授路瑞娥、刘奇航课题组研究助理教授孙红义、陈朝宇课题组博士生王渊和日本广岛同步辐射中心束线科学家 Shiv Kumar为本文共同第一作者。陈朝宇、刘奇航、刘畅和日本广岛同步辐射中心束线科学家 Eike F. Schwier为本文通讯作者。南方 科技 大学量子科学与工程研究院和物理系为文章第一单位。本文由南科大量子研究院与物理系、日本广岛同步辐射光源实验室、南方 科技 大学-广东省计算科学与新材料设计重点实验室单位合作完成。

本课题的开展和完成得到了国家自然科学基金、深圳市高等专项基金、广东省创新创业团队、国家重点研发、深圳市科创委重点项目、广东省重点实验室、以及南科大超算中心的支持。

原文链接:s://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.11.011039

物理学家介绍

物理学家介绍——霍金

1942年1月8日,霍金出生于英国牛津。这一天正是伟大的物理学家、天文学家伽利略300年前阖然长逝的日子。伽利略是最先提出了惯性定律原理(一切物体在不受外力作用时都会保持原来的运动状态)的人,后来牛顿系统地归纳了这个定律(因此后人也叫它“牛顿第一定律”),使之成为一切力学定律的基石。爱因斯坦提出狭义相对论和广义相对论,彻底改变了人类的时空观念。霍金的成就与这几位前辈相比又如何呢?他有资格跻身科学名人堂吗?让我们从他在学术界的第一次亮相看起:

10年,28岁的霍金和彭罗斯(R. Penrose)合作,证明了“奇点定理”:在一定条件下,按照广义相对论,宇宙大爆炸必然从一个“奇点”开始。为此,他们共同获得1988年的沃尔夫物理奖。

霍金的贡献——对黑洞性质的研究和提出量子引力论——论重要程度虽赶不上牛顿的万有引力定律和爱因斯坦的两个相对论,但是足以为他在科学名人堂中留下一席之地。尤其是他的量子引力论,整合了现代物理学的两大领域,自成体系,使他能与创立分子生物学(生物学与量子力学的成功结合)的科学家平起平坐。

在霍金之前,所有的宇宙理论都以广义相对论为基础,但是只有霍金发现并证明了广义相对论只是一个不完全的理论,它不能告诉我们宇宙起源的细节。因为根据广义相对论得出的结论,所有的物理理论(包括它自己在内)都将在宇宙的开端处失效。显然,广义相对论只是一个不完全的“部分”理论,所以奇点定理真正所显示的是,在极早期宇宙中有过一个时刻,那时宇宙是如此之小,以至于人们不得不考虑用20世纪另一个伟大的“部分”理论——专门描述微观世界的量子力学——来研究它。霍金和他的搭档被迫从对极其巨大范围的理论研究转到对极其微小范围的理论研究。

恰好有这样一种可能存在的微型天体可作为研究对象。正如霍金后来回忆的:“研究黑洞的性质,有助于我们同时理解大爆炸奇点,因为他们之间实在是太相似了。”于是他开始潜心研究黑洞问题。

名词解释 黑洞:一颗内部燃烧尽了的大质量恒星由于自身的重力作用,外壳不断向中心坍塌缩小,最后就会形成致密的黑洞。黑洞是宇宙中的实体微粒,它们的体积趋向于零,而密度(密度=质量÷体积)几乎是无穷大,由于具有强大的引力,物体只要靠近这个微粒,就会被强大的引力吸住,连每秒传播30万千米的光也不能幸免。也就是说,没有任何信号能够从黑洞的作用范围内传出,这个作用范围的界限被称为“视界”,人类无法看到里面的情形——对于观测者来说,那就是漆黑一片——这也是黑洞名字的由来。

11年,霍金指出,宇宙大爆炸时间可能产生像质子那么小(半径10-13厘米)的重约十亿吨的“太初黑洞”,它们的寿命大约和宇宙年龄相同。

13年霍金、卡特尔(B. Carter)等人严格证明了“黑洞无毛定理”:“无论什么样的黑洞,其最终性质仅由几个物理量(质量、角动量、电荷)惟一确定”。即当黑洞形成之后,只剩下这三个不能变为电磁辐射的守恒量,其他一切信息(“毛发”)都丧失了。“黑洞”的命名者惠勒(J.A. Wheeler)戏称这特性为“黑洞无毛”。

华裔著名物理学家介绍

吴有训

吴有训先生于1916年考入南京高等师范学校理化部,受教于留美归来的胡刚复博士。在胡先生的指导下,吴有训在国内即对X射线有了一定的了解。1921年以优异成绩获得赴美留学机会。该年底吴有训赴美,1922年初进入芝加哥大学。其时,著名物理学家A?H?康普顿正以访问学者身份在芝加哥大学从事研究与教学,1923年他正式成为该校教授,该年5月康普顿发表了解释X射线被石墨散射后频率改变现象(后称康普顿效应)的论文。当时也研究这一现象的美国物理界一位重要人物杜安已有所谓“箱子效应”和“三次辐射”的理论,因此他极力反对康普顿的工作。吴有训先后以十几种元素为散射物质进一步做了大量深入研究,通过精心设计实验方案以无法辩驳的事实对康普顿的理论给予了极大支持。这些成果得到了国际物理界的关注和承认。相关数据被一些国际著作引用。吴先生1926年获博士学位。国外有的物理教科书,因尊重吴先生的工作而将康普顿效应称为康普顿—吴有训效应。

严济慈

严先生1923年赴法国留学,1927年获科学博士学位。1880年著名物理学家比埃尔?居里发现了晶体的压电效应,但压电效应的定量数据的获得,是严先生深入研究并精确测量给出的。严济慈的导师是物理学家夏尔?法布里,他是居里夫妇的好朋友。玛丽?居里夫人对严先生的研究非常支持,并把四十年前居里用过的石英晶体样品借给了严济慈。著名的物理学家朗之万对严济慈也非常赏识,给予了许多指导和帮助。严先生在大量实验基础上,总结出了石英晶体的压电效应及其反效应具有各向异性、饱和现象以及瞬时性等特性,扩充发展了居里的理论。1927年法布里当选为法国科学院院士,在就职仪式上他宣读了他的得意弟子---严济慈的博士论文。1931年严先生回国。1935年与著名物理学家F?约里奥—居里及卡皮察同时当选为法国物理学会理事。

赵忠尧

赵忠尧先生1927年到美国加州理工学院受教于1923年诺贝尔奖得主密里根,1930年获博士学位。19年丁肇中在西德同步幅射中心“佩特拉”加速器落成典礼时,向十多个国家上百名科学家这样介绍赵忠尧:“这位是正负电子产生和湮灭的最早发现者,没有他的发现,就没有现在正负电子对撞机”这是指赵先生在研究密里根给出的第二个课题(第一个课题被赵先生拒绝了)“硬γ射线通过物质时的吸收系数”时,测量到了反常吸收和特殊辐射现象。所谓反常就是与当时比较公认的克莱因---仁科公式有很大出入,即只有在轻元素上的散射才符合而在通过重元素时相差很大,如当硬γ射线被铅散射时吸收系数比公式结果大了约40%。由于密里根相信克莱因---仁科公式的结果,而对赵先生的结果不甚相信,以至将论文搁置了2个多月。后来由于鲍文教授十分了解赵先生的工作,向密里根作了保证,文章才于1930年5月在美国《国家科学院院报》发表。在接下来的实验中赵忠尧发现γ射线被铅散射时,除康普顿散射外,伴随着反常吸收还有一种特殊的光辐射出现。由于当时所用的方法不能显示详细的机制,只能断定这两种现象不是由于核外壳层电子而是由于原子核所引起的。事实上,反常吸收是由γ射线在原子核周围产生正负电子对而减少的结果,而特殊辐射就是一个正电子和一个负电子碰撞湮没而产生二个(或二个以上)光子的湮没辐射。

王淦昌

丁肇中先生说过:“中国老一辈物理学家能留名学史上的有赵忠尧和王淦昌先生等。”

王先生1930年考取官费留学生,到德国柏林大学威廉化学研究所,师从迈特纳,他先后在哥廷根和柏林大学有幸听过玻恩、米泽斯、海特勒、诺特海姆、弗兰克、薛定谔以及德拜等人的课。1933年26岁的王先生完成博士论文《ThB+C+C11的β谱》,年底由著名物理学家冯?劳厄、玻登斯坦以及迈特纳等人组成的答辩委员会审查并通过了王淦昌的博士论文。1934年1月王淦昌参观了卡文迪许实验室,拜会了卢瑟福、查得威克等物理学家。1934年4月回国。

王先生的科学贡献主要有:提出了验证中微子存在的实验方案;利用宇宙线研究了μ介子衰变特性;首次发现了反西格马负超子;首次观察到在基本粒子相互作用中产生的带奇异夸克的反粒子,获1982年国家发明一等奖。

王先生参与了我国两弹研制的试验研究和组织领导,是我国核武器研制的主要奠基人之一。

钱学森

钱学森(1911—),中国科学家,火箭专家,1911年12月1日生于上海,3岁时随父来到北京,1934年毕业于上海交通大学机械工程系,1935年赴美国研究航空工程和空气动力学,1938年获加利福尼亚理工学院博士学位。后留在美国任讲师、副教授、教授以及超音速实验室主任和古根罕喷气推进研究中心主任。1950年开始争取回归祖国,受到美国迫害,失去自由,历经5年于1955年才回到祖国,1958年起长期担任火箭、导弹和航天器研制的技术领导职务。1959年,加入中国***。现任中国科技协会名誉等职。

钱学森1935年进入麻省理工学院航空工程系。当时美国唯独加州理工学院有一所空气动力学实验室,主任是匈牙利著名学者冯?卡门(也译为冯?卡曼)。冯?卡门早年也是有成就的物理学家,是麦克斯?玻恩的好朋友及合作伙伴之一。后来,卡门专门研究流体动力学和空气动力学,成为在这两方面极富盛名的权威。1936年秋,钱先生慕名到加州访问卡门。卡门对钱学森敏捷而又富于智慧的思维非常欣赏,建议钱学森到他这里来读博士学位。从此钱学森在卡门指导下专攻高速空气动力学。中国学生赢得了卡门的特殊感情,除钱先生外,他还培养出了林家翘、钱伟长及郭永怀等中国著名数学家、科学家。他常说:“世界上最聪明的民族有两个,一个是匈牙利,一个是中国”。

在卡门的指导下,钱学森1933-1945年间在《航空科学》、《应用力学》等杂志发表8篇论文,推出了卡门---钱学森公式,提出了跨声速流动相似律等许多开创性工作。1945年卡门任美国空军科学顾问团团长,授少将军衔,钱学森任顾问团火箭组组长,上校军衔。第二次世界大战结束后,美国空军当局高度评价钱学森的工作,认为他为战争的胜利作出了巨大的贡献,卡门更是器重他的得意门生,称他为火箭方面最得力的专家。钱学森几经磨难1955年才得以回国,为新中国火箭、导弹以及航空航天技术的发展做出了奠基性的工作。1991年荣获《国家杰出贡献科学家》的称号。

钱三强

钱三强(1913—1992),中国实验物理学家,浙江省吴兴县。1929年考入北京大学理科预科,1932年考入清华大学物理系,1936年清华大学物理学系毕业。1937年赴法国留学,在约里奥?居里夫妇指导下,在巴黎大学镭学研究所居里实验室和法兰西学院原子核化学实验室进行原子核物理的研究工作,1940年获法国国家博士学位,1942年底赴里昂等待乘船回国,由于太平洋航线中断,他滞留里昂大学任教,1944年和1947年起先后担任法国国家科学研究中心研究员和研究导师,1946年获法国科学院亨利?德巴微奖金。1948年回国后,任清华大学物理学系教授和北平研究院原子学研究所所长。中国科学院成立后历任近代物理研究所副所长、所长、局副局长、局长,学术秘书处秘书长,1956—18年任副秘书长、1958年任原子能研究所所长,18—年任副院长;1955年受聘为数学物理学化学部(现为数学物理学部)学部委员,任中国科学院团成员,特邀顾问。1956—18年还担任第二机械工业部副部长。1951年起选为中国物理学会副理事长,1982年被选为理事长。18年被遴选为中国人民政治协商会议第六届全国委员会常务委员。1992年6月28日0时28分于北京病逝,终年79岁。

钱三强1948年回国后培养了一批从事研究原子核科学的人材,建立起中国研究原子核科学的基地。1955年起参加了原子能事业的建立和组织工作,将近代物理所改建为原子能研究所,

领导并促进了这一事业的发展以及有关科技工作的开展,对中国科学院和中国原子能事业的建设、和学术领导都做出了贡献。

1937年,钱三强考取了中法教育基金委员会留法公费生。夏到达巴黎,当时正在法国参加会议的严济慈亲自将他介绍给了伊莱娜?居里。伊莱娜?居里和约里奥?居里人称“小居里夫妇”。钱三强进入居里实验室后,尽量多干具体的工作。除了自己的论文工作,有机会就帮助别人,目的是想多学一点实验本领。有人问他为什么这样?钱三强说:“我比不得你们,你们这里有那么多人,各人各干各人的事。我回国后只有我自己一个人,什么都得会干才行。”就这样东问西问两年多的实验室工作使钱三强增加了丰富的知识和实际技能。

1939年军队占领法国,钱三强随同事想逃难,但未能成功。这时他的公费留学费用中断了,回国不能,留下又没有生计。在钱三强最困难的时候,当时不肯离开法国的约里奥向他伸出了援助之手,他说:“既然是这样,那还是想法留下吧,只要我们自己能活下去,实验室还开着,就总能设法给你安排”。1943钱三强回到了巴黎继续在居里实验室做研究工作,直到回国。钱三强不仅完成了学业,而且凭他的卓越贡献已成为著名的物理学家。1946年他领导的研究小组利用核乳胶研究铀裂变,发现了著名的铀核三分裂四分裂现象,荣获法国科学院享利?德巴微物理学奖金。约里奥曾说:“铀核三分裂和四分裂是第二次世界大战以来法国核物理界一个重要工作。”1947年钱三强担任法国国家科学研究中心研究导师一职。

1948年钱三强回国时小居里夫妇给他写的评语中说:“他对科学事业的满腔热忱,并且聪慧有创见。我们可以毫不夸张地说,在那些到我们实验室来并由我们指导的同一代科学家中,他最为优秀。......我们的国家承认钱先生的才干,曾先后命他担任国家科学研究中心研究员和研究导师的高职。他曾受到法兰西科学院的嘉奖。”

“钱先生还是一位优秀的组织工作者,在精神、科学与技术方面他具备研究机构的领导者所应用的各种品德。”

彭桓武

在《我的一生和我的观点》一书中玻恩提到:“在我的学生中有四个很有才华的中国人;其中之一是黄昆...”,另外三人是彭桓武、程开甲和杨立铭。

彭桓武1915年生于吉林长春市,1938年秋赴英在爱丁堡大学随玻恩学习,1940年获哲学博士学位,1945年获科学博士学位,1947年底回国。玻恩在他的著作《我的一生》中回忆说:“我的第一个中国学生是个矮小而强壮的小伙子,名叫彭(桓武)。他天赋出众...我记得有一次他在一个理论问题上出了一个错,错误找出来后,他非常沮丧,以致决定放弃科学研究,代之以为中国人民撰写一部大《科学百科全书》,包括西方所有重要的发现和技术方法。当我说到我以为这对单个人来说是个太大的任务时,他回答道,一个中国人能做10个欧洲人的工作。...他被任命为爱尔兰都柏林薛定谔高级研究院的教授,作为亥特勒(W.Heitler)的继任,...我想彭是得到欧洲教授职位的第一个中国人。几年以后他决定回中国,在走以前他来看望我们并和我们(指玻恩一家,本文作者注)一路到苏格兰西北高地的尤拉浦尔去,我们在那里度。...我们一起度过了美好的几天。然后他离开了我们再没见过他,他也没写信来。”玻恩说:“彭除了他那神秘的才干外是很单纯的,外表象一个壮实的农民。”从玻恩的字里行间渗透出他对这位倔强的中国北方小伙子的喜爱欣赏与想念。彭先生在英国时与亥特勒合作做介子理论方面的研究,并由于在理论物理方面的贡献1945年与玻恩分享了英国爱丁堡学会麦支杜加尔---布列斯班奖。回国后继续进行核物理研究,对分子结构提出了以电子键波函数为基础的计算方法。1956-1957年在他的领导下邓稼先与何祚庥、徐建铭、于敏等合作发表一系列重要论文,为中国核物理研究做了开拓性工作。

彭先生1982年获国家自然科学奖一等奖。1985年获国家科技进步特等奖。

杨振宁

杨振宁(1922—),美籍华人,理论物理学家,1922年10月1日生于安徽省合肥县(今合肥市)。

在西南联合大学物理学系吴大猷指导下完成学士论文,1942年毕业后即入研究院深造,在王竹溪指导下研究统计物理学。1945年赴美,入芝加哥大学做研究生,

受E?费米熏陶,在导师E?特勒的指导下完成博士论文,1948年获博士学位。1948—1949年任芝加哥大学教员,1948—1955年在普林斯顿高级研究院工作,1955—1966年任该所教授,1966年任纽约州立大学

溪分校的爱因斯坦物理学讲座教授,并任新创办的该校理论物理研究所所长,美国总统授予他1985年的国家科学技术奖章。1948年12月27日,北京大学授予杨振宁名誉教授授证书。

杨振宁对理论物理学的贡献范围很广,包括基本粒子、统计力学和凝聚态物理学等领域。对理论结构和唯象分析他都有多方面的贡献。

邓稼先

邓稼先(1924—1986),中国核物理学家,1924年6月25日生于安徽怀宁,祖父是清代著名书法家和篆刻家,其父是著名的美学家和美术史家。七七事变后,全家滞留北平,16岁随其姐来到四川江津念完高中。1941—1945年在西南联大物理系学习,受业王竹溪、郑华炽等著名教授。1945年抗战胜利后,迁返北平,应聘于北大物理系任教。1948年到美国印第安那州普渡大学念研究生,被选入“留美科协”总会干事会。新中国的诞生促使他决心尽早回到祖国。1950年8月,在他取得学位后的第九天,冲破重重险阻登上了回国轮船。1950年10月在中国科学院近代物理研究所任助理研究员,从事原子核理论研究。1958年8月调到新筹建的核武器研究所任理论部主任,负责领导核武器的理论设计,后历任研究所副所长、所长,核工业部第九研究设计院副院长、院长,核工业部科技委副主任,国防科工委科技委副主任,是我国核武器研制与发展的主要组织者和领导者。

1956年加入中国***,曾任第十二届委员会委员,中国科学院委员。

1985年7月患直肠癌,坚持工作直到生命的最后一刻,1986年7月29日卒于北京,终年62岁。

李政道

李政道(1926—),理论物理学家。1926年11月25日生于上海。1943—1944年在浙江大学(当时一年级在贵州永兴)物理学系学习,得到老师束星北的启迪,而开始了他的学术生涯。1944年因翻车受伤停学。1945年转学到昆明西南联合大学物理学系。1946年受他的老师吴大猷的推荐,得国家奖学金,去美国深造,入芝加哥大学研究院,1948年春天,李政道通过了研究生资格考试,开始在费米的指导下作博士论文研究。

1949年底,在费米的指导下,李政道完成了关于白矮星的博士论文,获得博士学位。以后在该校天文学系半年和加利福尼亚大学(伯克莱)物理系一年任讲师并从事研究工作。

1950年,李政道和来自上海的大学生秦惠君结婚。他们有两个孩子,长子李中清,现任加州理工学院历史教授;次子李中汉,现任密歇根大学化学系助理教授。1951年到普林斯顿高级研究院工作。1953年任哥伦比亚大学物理学助理教授,1955年任副教授,1956年任教授,1957年获诺贝尔物理学奖,1960—1963年任普林斯顿高级研究院教授兼哥伦比亚大学教授。1963年任哥伦比亚大学物理学讲座教授,1964年任该大学费米物理学讲座教授,1983年任该大学全校讲座教授。他还是美国科学院院士。

李政道对近代物理学的杰出贡献是:1956年和杨振宁合作,深入研究了当时令人困惑的“θ?γ”之谜,即后来所谓的K介子有两种不同的衰变方式,一种衰变变成偶宇称态,一种衰变成奇宇称态。认识到很可能在弱相互作用中宇称不守恒。进一步提出了几种检验弱相互作用中宇称是不是守恒的实验途径。次年,这一理论预见得到吴健雄小组的实验证实。因此,李政道与杨振宁的工作迅速得到了学术界的公认,并获得了1957年诺贝尔物理学奖。

丁肇中

丁肇中(1936—),实验物理学家。祖籍山东日照。1956年到美国密执安大学,在物理系和数学系学习,1960年获硕士学位,1962年获物理学博士学位。1963年,他获得福特基金会的奖学金,到瑞士日内瓦欧洲核子研究中心(CERN)工作。1964年起在美国哥伦比亚大学工作。1965

年成为纽约哥伦比亚大学讲师。1967年起任麻省理工学院物理学系教授。他的研究方向是高能实验粒子物理学,包括量子电动力学、电弱统一理论、量子色动力学的研究。他所领导的马克?杰实验组先后在几个国际实验中心工作。

由于丁肇中对物理学的贡献,他在16年被授予诺贝尔物理奖(发现J/Ψ粒子),并被美国授予洛仑兹奖,1988年被意大利授予特卡斯佩里科学奖。他是美国国家科学院院士,美国文理科学院院士,前苏联科学院外籍院士,中国台北中央研究院院士,巴基斯坦科学院院士。他曾被密歇根大学(18年)、香港中文大学(1987年)、意大利波洛格那大学(1988年) 和哥伦比亚大学(1990年)授予名誉博士学位。他是中国上海交通大学和北京师范大学的名誉教授。他曾获得过许多奖章,如17年获美国工程科学学会的埃林金奖章,1988年获意大利陶尔米纳市的金豹优秀奖及意大利布雷西亚市的科学金质奖章。他也是《原子核物理B(Nuclear Physics B)》、《核仪器方法(Nuclear Instruments and Methods)》和《数学模型(Mathem atical Modeling)》等科学期刊的编委。

有关物理学家名言

有关物理学家名言

1、给我一个支点,可以撬起整个地球。阿基米德

2、固执于光的旧有理论的人们,最好是从它自身的原理出发,提出实验的说明。并且,如果他的这种努力失败的话,他应该承认这些事实。托马斯杨

3、物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量的不变一性一,所以对于守恒量的寻求不仅是合理的,而且也是极为重要的研究方向。劳厄

4、实验物理与理论物理密切相关 搞实验没有理论不行 但只停留於理论而不去实验 科学是不会前进的。丁肇中

5、这是我一生中碰到的最不可思议的事情,就好像你用一颗15英寸的大炮去轰击一张纸而你竟被反弹回的炮弹击中一样。很生动地描述了汤姆逊模型碰到的困难,即原子不可能是质量均匀分布大小为1埃的球。卢瑟福

6、方程式之美, 远比符合实验结果更重要。狄拉克

7、物理学家总认为你需要着手的只是:给定如此这般的条件下,会冒出什麽结果?费曼

8、(牛顿的)原理将成为一座永垂不朽的深邃智慧的纪念碑,它向我们展示了最伟大的宇宙定律,是高于(当时)人类一切其他思想产物之上的杰作,这个简单而普遍定律的发现,以它囊括对象之巨大和多样一性一,给于人类智慧以光荣。拉普拉斯

9、实验可以推翻理论,而理论永远无法推翻试验。丁肇中

10、判天地之美,析万物之理。庄子

11、电和磁的实验中最明显的现象是,处于彼此距离相当远的物体之间的相互作用。因此,把这些现象化为科学的第一步就是,确定物体之间作用力的大小和方向。麦克斯韦

12、科学家不是依赖于个人的思想,而是综合了几千人的智慧,所有的人想一个问题,并且每人做它的部分工作,添加到正建立起来的伟大知识大厦之中。Rutherford

13、我可以很确定的告诉大家: 没有人真正了解量子力学。狄拉克

14、所有的科学不是物理学,就是集邮。拉塞福

15、弦就好比是应该出现在二十一世纪物理学的一鸿半爪,偶然掉落在二十世纪一般。维敦

16、万有引力、电的相互作用和磁的相互作用,可以在很远的地方明显的表现出来,因此用肉一眼就可以观察到;但也许存在另一些相互作用力,他们的距离如此之小,以至无法观察。牛顿

17、物理定律不能单靠思维来获得,还应致力于观察和实验。普朗克

18、自从牛顿奠定了理论物理学的基础以来,物理学的公理基础的最伟大变革,是由法拉第、麦克斯韦在电磁现象方面的工作所引起的。一爱一因斯坦

19、自然和自然的法则在黑夜中隐藏;上帝说,让牛顿去吧!于是一切都被照亮。蒲柏

物理学家励志名言

1、天才就是长期劳动的结果。牛顿

2、判天地之美,析万物之理。庄子

3、跌倒了,爬起来,便会成功。牛顿

4、愤怒是由于别人的过错而惩罚自己。蒲柏

5、人类的整个发展取决于科学的发展。普朗克

6、所有的科学不是物理学,就是集邮。拉塞福

7、在我望远镜的末端,我曾看见上帝经过。牛顿

8、给我一个支点,可以撬起整个地球。阿基米德

9、方程式之美,远比符合实验结果更重要。狄拉克

10、掌握的物理学越多,需要的工程学越少。卢瑟福

11、一个成功的实验需要的是眼光,勇气和毅力。丁肇中

12、人生就像骑单车。想保持平衡就得往前走。爱因斯坦

13、成功=艰苦劳动+正确的方法+少说空话。爱因斯坦

14、实验可以推翻理论,而理论永远无法推翻试验。丁肇中

15、我从不去想未来。因为它来得已经够快的了。爱因斯坦

16、天才和愚蠢之间的区别就是天才是有极限的。爱因斯坦

17、一个人最高的本领就是适应客观世界的能力。爱因斯坦

18、科学没有宗教是瘸子,宗教没有科学是瞎子。爱因斯坦

19、胜利者往往是从坚持最后五分钟的时间中得来成功。牛顿

20、思索,继续不断的思索,以待天曙,渐近乃见光明。牛顿

21、创新的秘密在于知道如何把你的智谋藏而不露。爱因斯坦

22、如果我比别人看得更远,那是因为我站在巨人的肩上。牛顿

23、我们航行在生活的海洋上,理智是罗盘,感情是大风。蒲柏

24、谁以为命运女神不会改变主意,谁就会被世人所耻笑。蒲柏

25、聪明人之所以不会成功,是由于他们缺乏坚韧的毅力。牛顿

26、生活就像骑自行车,要想保持平衡就要不断运动。爱因斯坦

27、逻辑会把你从A带到B,想象力能带你去任何地方。爱因斯坦

28、我们不能用制造问题时的同一水平思维来解决问题。爱因斯坦

29、我可以很确定的告诉大家:没有人真正了解量子力学。狄拉克

30、宇宙中最不能理解的事情是,宇宙是可以被理解的。爱因斯坦

31、我能计算出天体运行的轨迹,却无法预料到人们的疯狂。牛顿

32、并不是我很聪明,而只是我和问题相处得比较久一点。爱因斯坦

33、真正有价值的是直觉。在探索的道路上智力无甚用处。爱因斯坦

34、独立思考和独立判断的一般能力,应当始终放在首位。爱因斯坦

35、所谓现实只不过是一个错觉,虽然这个错觉非常持久。爱因斯坦

36、不要努力成为一个成功者,要努力成为一个有价值的人。爱因斯坦

37、物理定律不能单靠思维来获得,还应致力于观察和实验。普朗克

38、人的一生应该象压路机一样,每走一步都能留下深深的脚印。牛顿

39、科学不能或者不愿影响到自己民族以外,是不配称作科学的。普朗克

40、为了惩罚我对权威的蔑视,命运把我自己变成了一个权威。爱因斯坦

41、谦虚对于优点犹如图画中的阴影,会使之更加有力,更加突出。牛顿

42、没有侥幸这回事,最偶然的意外,似乎也都是事有必然的。爱因斯坦

43、不要试图去做一个成功的人,要努力成为一个有价值的人。爱因斯坦

44、只要你有一件合理的事去做,你的生活就会显得特别美好。爱因斯坦

45、如果一个想法在一开始不是荒谬的,那它就是没有希望的。爱因斯坦

46、物理定律不能单靠思维来获得,还应致力于观察和实验。普朗克

47、一个人的价值,应当看他贡献什么,而不应当看他取得什么。爱因斯坦

48、人只有献身于社会,才能找出那短暂而有风险的生命的意义。爱因斯坦

49、真理的大海,让未发现的一切事物躺卧在我的眼前,任我去探寻。牛顿

50、苦和甜来自外界,坚强则来自内心,来自一个的人自我努力。爱因斯坦

51、人们都把我的成功归功于天才,其实我的天才只是刻苦而已。爱因斯坦

52、一个快乐的人总是满足于当下,而不太浪费时间去想未来的事。爱因斯坦

53、凡在小事上对真理持轻率态度的人,在大事上也是不可信任的。爱因斯坦

54、当我们的知识之圆扩大之时,我们所面临的未知的圆周也一样。爱因斯坦

55、我并没有什么方法,只是对于一件事情很长时间很热心地去考虑罢了。牛顿

56、若无任何其他证据证明上帝的存在,单单大拇指这一项就可说服我相信。牛顿

57、人的差异产生于业余时间。业余时间能成就一个人,也能毁灭一个人。爱因斯坦

58、行动并不一定能够体现一个人的本质;我们发现,做一件好未必就心地善良。蒲柏

59、自然和自然的法则在黑夜中隐藏;上帝说,让牛顿去吧!于是一切都被照亮。蒲柏

60、心里总是装着研究的问题,/等待那最初的一线希望渐渐变成普照一切的光明。牛顿

61、不要教死的知识,要授之以方法,打开学生的思路,培养他们的自学能力。丁肇中

62、人就像藤萝,他的生存靠别的东西支持,他拥抱别人,就从拥抱中得到了力量。蒲柏

63、物理学家总认为你需要着手的只是:给定如此这般的条件下,会冒出什麽结果?费曼

64、弦就好比是应该出现在二十一世纪物理学的一鸿半爪,偶然掉落在二十世纪一般。维敦

65、一个人的真正价值首先决定于他在什么程度上和在什么意义上从自我解放出来。爱因斯坦

66、什么是名声?它是最卑贱的人当作运气的东西,是最伟大的人借以显耀一时的荣誉。蒲柏

67、在天才和勤奋之间,我毫不犹豫地选择后者。她几乎是世界上一切成就的催产婆。爱因斯坦

68、如果说我对世界有些微贡献的话,那不是由于别的,只是由于我的辛勤耐久的思索所致。牛顿

69、有两种看待人生的方式,一种是生活不存在奇迹,另一种则是,所有的一切都是奇迹。爱因斯坦

70、科学和宗教这两者并不是对立的,在每一个善于思索的人的心目中,它们是相互补充的。普朗克

71、如果A代表一个人的成功,那么A等于x加y加z。勤奋工作是x;y是玩耍,而z是把嘴闭上。爱因斯坦

72、有一个现象的明显程度已经让我毛骨悚然,这便是我们的人性已经远远落后我们的科学技术了。爱因斯坦

73、实验物理与理论物理密切相关搞实验没有理论不行但只停留於理论而不去实验科学是不会前进的。丁肇中

74、想像力比知识更重要。因为知识是有限的,而想像力是无限,它包含了一切,推动着进步,是人类进化的源泉。爱因斯坦

75、自从牛顿奠定了理论物理学的基础以来,物理学的公理基础的最伟大变革,是由法拉第、麦克斯韦在电磁现象方面的工作所引起的。爱因斯坦

76、固执于光的旧有理论的人们,最好是从它自身的原理出发,提出实验的说明。并且,如果他的这种努力失败的话,他应该承认这些事实。托马斯杨

77、科学家不是依赖于个人的思想,而是综合了几千人的智慧,所有的人想一个问题,并且每人做它的部分工作,添加到正建立起来的伟大知识大厦之中。Rutherford

78、电和磁的实验中最明显的现象是,处于彼此距离相当远的物体之间的相互作用。因此,把这些现象化为科学的第一步就是,确定物体之间作用力的大小和方向。麦克斯韦

79、物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量的不变性,所以对于守恒量的寻求不仅是合理的,而且也是极为重要的研究方向。劳厄

80、万有引力、电的相互作用和磁的相互作用,可以在很远的地方明显的表现出来,因此用肉眼就可以观察到;但也许存在另一些相互作用力,他们的距离如此之小,以至无法观察。牛顿

81、这是我一生中碰到的最不可思议的事情,就好像你用一颗15英寸的大炮去轰击一张纸而你竟被反弹回的炮弹击中一样。很生动地描述了汤姆逊模型碰到的困难,即原子不可能是质量均匀分布大小为1埃的球。卢瑟福

82、(牛顿的)《原理》将成为一座永垂不朽的深邃智慧的纪念碑,它向我们展示了最伟大的宇宙定律,是高于(当时)人类一切其他思想产物之上的杰作,这个简单而普遍定律的发现,以它囊括对象之巨大和多样性,给于人类智慧以光荣。拉普拉斯

著名物理学家陈佳洱经典语录摘抄

陈佳洱(1934 ),上海人。著名物理学家。中国科学院院士、第三世界科学院院士、教育家、加速器物理学家。1952年加入中国***。1950年就读大连工学院(即大连理工大学),1954年毕业于长春东北人民大学(现吉林大学)物理系。1963-1966年曾为英国牛津大学和卢瑟福高能研究所访问学者,1982-为美国纽约州立大学石溪分校核物理实验室和劳伦斯伯克利实验室访问科学家。曾在1996年8月至1999年12月任北京大学校长,1999年12月至2003年12月任国家自然科学基金委员会主任、党组书记。1999年以来先后获美国加州门罗学院、日本早稻田大学、香港中文大学、英国拉夫博鲁大学等院校荣誉理学博士学位,并当选为英国物理学会特许会员(Chartered physicist)、纽约科学院院士。1993年当选为中国科学院数学物理学部院士,2001年当选为第三世界科学院院士。现为北京大学物理学院技术物理系教授。

陈佳洱经典语录:

一个人的物质生活是很容易满足的,最重要的是要为社会、为人类做出贡献,自己的存在能让别人生活得更好,自己便活得更有价值。

做校长始终坚持一条,就是多到教学和科研的第一线,多听取师生的心声,最重要的一件事是要聚精会神地搞好学科建设,坚持不搞特殊化。

读书一定要有引导,一定要有很高的品位,用正确的、科学的价值观来引导。书有好书也有坏书,有的书看起来很好,有的书虽然很好看,但是不见得会对你的人生观、价值观有好处。

书读得好就要越读越薄,书从实践中来还要回到实践中去,这样才不会读死书,也只有这样才能变成自己的东西,并步步提升自己。

书陪伴了我的成长,有困难时找书解困,不如意时看书平缓心境,有空时翻书欣赏,分享别人的喜忧。我的职业更需要读书。

科学文化与人文文化总是在互动中发展着,并朝着相互交叉和融合的方向演进,以致融为一体,形成崭新的精神文化。在这一过程中,物理学深刻地影响着人类文化的发展,有助于激发人类崇高的精神境界和创造更为美好的物质生活。

我们对物理的研究就是人首先要了解自然世界的基本规律,追求真理、尊重规律,与大自然和谐相处,实现这种天人合一。

我们说要创造一个和谐社会,那么这种和谐包括两个方面,一是人和自然的和谐;二是人与人之间的和谐。物理研究的就是人与自然的和谐。而人与自然的和谐又会反过来影响人与人之间的和谐。

物理,可以解释为世上万物的道理,它代表的是先进的文化,而且可以物化成先进的生产力。--陈佳洱名言

你怎么样对待你的工作,是不是运用科学的方法,勇于探索你工作中的客观规律,是不是追求人生和客观世界的真理,从而实现高质量、高品质的人生。就像科学精神能够推动人类社会的前进一样,这种孜孜以求、求真唯实的科学精神可以促进个人在思想上的提高,事业上的进步。

科学精神并不是局限在科学家领域的,它是人类的一种精神,是一种代表先进文化和生产力的精神。

人类社会自身的发展与进步,靠的就是一代又一代人所具有的这种科学精神。我们提出的科学发展观,讲求尊重科学规律,人和自然协调发展,体现了求真务实、实事求是的科学精神。

科学孜孜以求的就是人类社会和自然世界中真、善、美的统一,也就是人和自然的和谐发展,和谐美好人类社会的构建。其中的科学精神,指的就是求真、唯实地探索真理的精神。

科学精神是人类精神文化的体现,包括两大方面,一是科学文化的精神,二是人文文化的精神。前者追求的是至真,突出地体探索和揭示客观世界基本规律,追求客观真理的精神,而后者更着眼于至善和至美。

人类作了这么多年的物理研究,知道的还是非常有限,自然世界中还有太多东西等着人类去探索。

科学家们一直坚持用系统科学的实验方法,去认识宇宙,认识人类的外部世界,从实验上升到理论,再用以指导实践。从他们身上,始终体现着求真、唯实的科学精神。

科学事物,必须不断研究,认真实验,得寸进尺地深入、扩展通过韧性的战斗,才能可能获取光辉的成就。

幸福霸气的情侣签名一对 物理学家能测量出爱情的密度吗

1、攻他心做他妇,扒他裤破他处

2、侵她域做她王,脱他衣上他床

3、希望你爱我可以爱到世界有32日。

4、希望你爱我可以爱到世界有61秒。

5、帅哥再帅、我只要我老公一人

6、美女在美、我只要我老婆一人

7、有哪个数学家可以计算出永远有多远。

8、有哪个物理学家能测量出爱情的密度。

9、我根本不是会温柔的人,却一直在为你做尽温柔事。

10、我原本不是有耐心的人,却总是在对你用尽了耐心。

11、学妹,看你长得跟闹着玩似的还敢勾引我男人?

12、学长,瞅您长得跟开玩笑似的还来调戏我媳妇?

13、我怕我内心荒芜留不住我要留的人

14、只怕你内心空虚留下了不该留的人

15、阿姨借我你儿子明年还你俩帅比]

16、叔叔借我你女儿明年还你俩萌比]

17、如果没有尝过甜味酸不会逼得人掉泪

18、如果没有深深爱过刺不会扎得我流血

19、谁叫我这样活该缚起双手给你爱。

20、爱到双脚被海淹没不懂再走开。

21、我不完美,但是我能给的却是独一无二。

22、你不完美,但是你给我的却是不可替代。

23、我不是要听你对我说:那三个字,我爱你

24、我不是要听你对我说:那四个字,我喜欢你

25、你家娘子高端大气上档次i

26、你家相公狂拽酷炫吊炸天i

27、当你开心时,我便像是雨过天晴出太阳

28、当你难过时,我便像是狂风暴雨出阴天

29、这颗心给了沵,再不会去爱别人。

30、这份爱给了沵,再也不会给别人。

31、不可轮回的记忆,只可沉沦的回忆。

32、不可遗失的留恋,只可肆意的思念。

33、蒙上了眼睛,就可以看不见这个世界。

34、捂住了耳朵,就可以听不到所有烦恼。

35、时间是多么NB的东西啊,打败时间。

36、距离是多么NB的东西啊,摧毁距离。

37、说说说说你永远爱我像孩子的承诺

38、说说说说你永远爱我最天真的承诺

39、当情话已变谎话,我又何必强求敷衍。

40、当誓言已成谎言,我又何苦在乎瞬间。

41、宝贝~以后你会嫁给我么Me too

42、Yes,I do.Dear~以后你会娶我么

43、给你我的心.为什么你却给了我孤寂。

44、给你我的心,能不能请你不要再遗弃。

45、我不是都叫兽没有千颂伊但是我有她i

46、我不是千颂伊没有都叫兽但是我有他i

47、宁愿自己戴十个套,也不愿让女友吃一粒药!

48、宁愿自己吃十粒药,也不愿让男友戴一个套!

49、xxx你是我xxx的男人,xxx你只可以爱xxx一人,别的小姑娘滚蛋

50、xxx你是我xxx的女人,xxx我必须只爱xxx一人,别的小小子滚蛋

51、缘分,比如我在茫茫人海偏偏就遇见了你,偏偏就爱上了你

52、缘分,比如我在茫茫人海偏偏就被你遇见,偏偏就被你爱上

53、分了手的恋人不能当仇人,因为彼此都爱过。

54、分了手的恋人不能当朋友,因为彼此都伤过

55、[如果有一天全世界背叛了我会不会有个人为我背叛全世界]

56、[如果有一天全世界背叛了你我站在你身后为你背叛全世界]

57、我的同桌是个学霸,搞定老师绝代风华,就算有天我被老师骂,他也可以带我去德玛西亚

58、我的同桌是朵奇葩,搞定老师绝代风华,就算他有天不在二,我也会带他去院,

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南科大青年学者在量子主成分分析实验研究取得重要进展

近日,南方 科技 大学量子科学与工程研究院(简称“量子研究院”)、物理系在量子机器学习研究中取得重要进展。量子研究院助理研究员辛涛、副研究员李俊、物理系副教授鲁大为以及合作者之江实验室量子传感研究中心教授董莹联合,在基于核磁共振(NMR)量子计算平台的四量子比特自旋系统上实现了基于参数化量子电路的量子主成分分析算法,研究成果以“Experimental Quantum Principal Component Analysis via Parameterized Quantum Circuits”为题发表在国际著名期刊Physical Review Letters上。

主成分分析(PCA)是机器学习中一种常用且费时的无监督学习算法。这一方法利用正交变换把由线性相关变量表示的观测数据转换为少数几个由线性无关变量表示的数据,线性无关的变量称为主成分。这个算法主要用于发现数据中的基本结构,即数据中变量之间的关系。2014年,Lloyd,Mohseni 和Rebentros 提出了量子主成分分析算法(qPCA)并发表在国际著名期刊Nature Physics,能够指数规模地加快经典主成分分析算法,但是实现该算法需要消耗大量的实验,导致量子主成分分析提出至今仍然缺少实验证明。

图:量子主成分分析实现人脸识别实验流程图

图:经典-量子混合控制方法实验结果,图(a)为目标函数随迭代次数的优化结果,图(b)为实验得出的特征向量与理论特征向量相似度通过迭代不断增大,图(c)实验求出的特征值随迭代不断接近理想特征值,虚线为理论特征值。

为此,研究团队基于参数化量子电路(PQC),提出了当前实验体系十分友好的量子主成分算法,可以将未知量子态对角化提取其本征值和征矢。PQC通常是由固定门(如受控NOT)和可调门(如量子比特旋转)组成。PQC将目标问题形式化为参数优化问题,并使用量子和经典硬件的混合系统来寻找近似解,已成为当前研究量子问题的热门工具。例如,变分量子本征求解器(VQE)已被用于搜索分子哈密顿量的基态。研究团队进一步将该算法应用在人脸识别问题上, 通过经典-量子混合控制方法对PQC进行迭代优化,在核磁共振量子模拟器实现了小规模的量子版本人脸识别实验。其中目标函数和梯度在量子处理器上测量,参数的存储和更新以及人脸识别在经典计算机上实现。

该创新成果在实验上首次通过参数量子电路的方法实现了量子主成分分析算法,为量子主成分分析的理论和实验应用研究找到了一条新的途径。在该研究成果中,辛涛为第一作者兼通讯作者,物理系博士研究生车良宇为共同第一作者,李俊、鲁大为为共同通讯作者。南科大为论文第一单位。该研究也得到 科技 部、国家自然科学基金委、广东省 科技 厅、深圳市科创委和南方 科技 大学等部门的大力支持。

文章链接:s://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.110502