量子场论揭示了早期宇宙令人惊讶的黑洞短缺问题

研究人员将通常用于研究极小物体的广为理解和高度验证的量子场论应用到了一个新的目标--早期宇宙。他们的探索得出的结论是,微型黑洞的数量应该比大多数模型所显示的要少得多,不过很快就可以通过观测来证实这一点... ...

创新性研究利用悬浮光学机械观察较大物体的量子现象

创新性研究利用悬浮光学机械观察较大物体的量子现象,为量子传感提供了潜在应用,并缩小了量子力学与经典力学之间的差距。经典物理学和量子物理学的边界在哪里?这个问题是现代科学研究中最长久的追求之一。在今天发... ...

洛桑联邦理工学院(EPFL)研究人员实现在室温下控制量子现象

洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究人员克服了长期以来需要极冷环境的障碍,在室温下控制量子现象,实现了量子力学的一个里程碑。这为量子技术应用和宏观量子系统研究开辟了新的可能性。在量子力学领域,在室温下观... ...

量子光子学的飞跃:革命性纳米腔体重新定义光约束

在量子纳米光子学的一次重大飞跃中,一个由欧洲和以色列物理学家组成的研究小组引入了一种新型偏振腔,并重新定义了光束缚的极限。今天(2月6日)发表在《自然-材料》(NatureMaterials)... ...

科学家尝试使用人工智能来驯服量子系统

控制一个篮球的轨迹是相对简单的,因为它只需要应用机械力和人的技能。然而,控制像原子和电子这样的量子系统的运动则构成了更大的挑战。这些微小的粒子很容易受到扰动,从而导致它们以意想不到的方式偏离其预定的路径。此外,系统内的运动会退化,即所谓的阻尼,而温度等环境因素的噪音会进一步扰乱其轨迹。 ...

淡马锡领投基于中性原子技术的量子处理器制造商Pasqal的1亿欧元融资

位于巴黎的中性原子法量子计算初创公司Pasqal在B轮融资中筹集了1亿欧元。这家量子处理器制造商将利用新的资本进一步发展其研发工作,在短期内建立一个1000量子比特的量子计算机,并在长期内建立容错架构。自2019年以来,这家初创公司目前已经筹集了超过1.25亿欧元。 ...

研究人员在实验室中使用超冷量子气体创造了弯曲的时空

爱因斯坦的相对论指出,空间和时间是相互交织的。在我们的宇宙中,时空的曲率相对较小,而且是不变的。然而,来自海德堡大学的研究人员成功地创造了一个实验室实验,其中时空结构可以被操纵。研究人员使用超冷量子气体模拟了一系列弯曲的宇宙,以探索各种宇宙学的情况。然后他们将这些模拟与一个量子场理论模型的预测进行了比较。该研究结果发表在《自然》杂志上。 ...

普林斯顿大学化学家成功利用定制蛋白质在室温下创造量子点

自然界使用20种典型的氨基酸作为制造蛋白质的构件,将它们的序列组合起来,创造出能发挥生物功能的复杂分子。但是,自然界没有选择的序列会发生什么?在构建全新的序列以制造新的,或从头开始的,与自然界中的任何东西几乎没有相似之处的蛋白质方面,又有什么可能性呢? ...

BNL物理学家发现了一种全新的量子纠缠类型

布鲁克海文国家实验室(BNL)的物理学家们发现了一种全新的量子纠缠,这种诡异的现象可以跨越任何距离将粒子结合起来。在粒子对撞机实验中,这种新的纠缠使科学家们能够比以往任何时候都更详细地观察原子核内部。 ...

什么是量子纠缠?一位物理学家解释爱因斯坦的 "远距离幽灵行动"

三位研究人员因其在理解量子纠缠方面的开创性工作而被授予2022年诺贝尔物理学奖,这是自然界最令人困惑的现象之一。量子纠缠,用最简单的话来说,意味着纠缠对中的一个粒子的某些方面取决于另一个粒子的某些方面,无论它们相距多远或它们之间有什么。这些粒子可以是电子或光子,一个方面可以是它所处的状态,例如它是否在一个方向上"旋转"。 ...

美国能源部的新突破:用量子计算机探测暗物质

暗物质约占宇宙中物质和能量预算的27%,但科学家对它了解不多。他们确实知道它是冷的,这意味着构成暗物质的粒子是缓慢移动的。也很难直接探测到暗物质,因为它不与光互动。然而,美国能源部费米国家加速器实验室(Fermilab)的科学家发现了一种使用量子计算机寻找暗物质的方法。 ...

科学家首次在量子计算机中重现可穿越的虫洞

虫洞是科幻作品的主打,而且有可能存在于现实宇宙中。但它们会如何工作呢?物理学家现在用一个量子处理器来模拟一个可穿越的虫洞,在两个量子系统之间传送信息。在小说中,虫洞通常被描述为连接空间中两个遥远点的隧道,允许瞬间穿越宇宙。但是,虽然它们可能看起来只是一个方便的故事装置,但虫洞在现实中却出奇的合理。 ...

研究人员发明测量高维量子比特的有效方法

一个多机构的团队利用已有的实验和计算资源,在单个光学芯片上创造了一种测量在量子频率梳(一种光子源)中编码的高维量子比特的有效方法。尽管"qudit"这个词可能看起来是个错字,但这种不太知名的qubit(或称量子比特)的相对物具有携带更多数据的能力和更强的抗噪能力,这是提高量子网络、量子密钥分发系统以及最终的量子互联网的性能所需要的两个关键特性。 ...

麻省理工学院工程师利用量子点技术开发出低成本的太赫兹相机

太赫兹辐射,也被称为亚毫米辐射,其波长位于微波和可见光之间。它可以穿透许多非金属材料并探测某些分子的特征。这些便利的特性可以使其得到广泛的应用,包括工业质量控制、机场安全扫描、材料的无损表征、天体物理观测以及比目前手机频段带宽更高的无线通信。 ...

研究人员证明"自旋量子比特"可以存储数据长达两毫秒 比之前的基准长100倍

量子计算工程师为硅芯片的性能设定了一个新标准。在量子计算的世界里,两毫秒,或千分之二秒,是一个非常长的时间段。在这些时间尺度上,一眨眼--十分之一秒--似乎都已经是永恒的。来自新南威尔士大学的研究人员现在有了新的突破,证明了"自旋量子比特",也就是量子计算机的基本信息单位,可以存储数据长达两毫秒。 ...

物理学家揭秘黑洞的怪异量子特性:同时拥有不同质量的能力

昆士兰大学(UQ)的物理学家证实了黑洞离奇的量子特性--包括它们同时拥有不同质量的令人费解的能力。一个理论物理学家团队进行了计算,揭示了令人惊讶的黑洞量子现象。这项研究由昆士兰大学领导,由博士生JoshuaFoo负责。 ...

科学家们已经开发了一种新的方法证明量子漩涡同样存在

在自然界中,旋涡随处可见。水的旋转可以产生漩涡。当大气层被搅动起来时,巨大的龙卷风就会形成。在量子世界中也是如此,只不过许多相同的旋涡是同时形成的--旋涡是量化的。在许多量子气体中,这种量化的旋涡已经被证明。 ...

科学家首次在室温环境下观测到拓扑绝缘体中新量子效应

物理学家首次在室温环境下观测到拓扑绝缘体中的新量子效应。普林斯顿大学的研究人员发现,一种由铋和溴元素制成的拓扑绝缘体表现出特殊的量子行为,而这种行为通常只有在高压或者接近于绝对零度的极端实验条件下才能看到。 ...

高科技量子传感器:当GPS陷入失效时继续实现高精度惯性导航

量子惯性传感器是一种非凡的科学仪器,它可以测量运动,比帮助今天的导弹、无人机和飞机导航的设备要精确一千倍。然而,其精致的、桌子大小的组件阵列,包括一个复杂的激光和真空系统,基本上使该技术被禁锢在实验室的控制环境中。 ...

ORNL科学家演示新型qudits量子点 64维量子空间蕴含巨大潜力

在2022年7月27日发布于《自然·通讯》期刊上的一篇文章中,橡树岭国家实验室(ORNL)的科学家们,介绍了一种可让量子计算机以光子形式存储更多信息的强大技术。据悉,传统计算机以二进制比特位(0或1)来存储和处理信息,但量子计算机则通过可借助量子比特的“叠加态”而极大地提升这种能力。 ...

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