3月18日晚,我校在學術(shù)報告廳一樓舉行了《神奇的量子世界》講座,講座由量子通信工作室張冬霞老師主講,土木工程學院學子參加本次講座。
講座伊始,張老師向同學們講述何為量子。量子即一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位,則這個物理量是量子化的,并把最小單位稱為量子。量子一詞來自拉丁語quantus,意為“有多少”,代表“相當數(shù)量的某物質(zhì)”。不僅如此,張老師還和同學們分享了量子的特點:
特點一:不確定性原理
即觀察者不可能同時知道一個粒子的位置和它的速度,粒子位置的總是以一定的概率存在某一個不同的地方,而對未知狀態(tài)系統(tǒng)的每一次測量都必將改變系統(tǒng)原來的狀態(tài)。也就是說,測量后的微粒相比于測量之前,必然會產(chǎn)生變化。
特點二:量子不可克隆
量子不可克隆原理,即一個未知的量子態(tài)不能被完全地克隆。在量子力學中,不存在這樣一個物理過程:實現(xiàn)對一個未知量子態(tài)的精確復(fù)制,使得每個復(fù)制態(tài)與初始量子態(tài)完全相同。
特點三:量子不可區(qū)分
量子不可區(qū)分原理,即不可能同時精確測量兩個非正交量子態(tài)。事實上,由于非正交量子態(tài)具有不可區(qū)分性,無論采用任何測量方法,測量結(jié)果的都會有錯誤。
特點四:量子態(tài)疊加性
量子狀態(tài)可以疊加,因此量子信息也是可以疊加的。這是量子計算中的可以實現(xiàn)并行性的重要基礎(chǔ),即可以同時輸入和操作個量子比特的疊加態(tài)。
特點五:量子態(tài)糾纏性
兩個及以上的量子在特定的(溫度、磁場)環(huán)境下可以處于較穩(wěn)定的量子糾纏狀態(tài),基于這種糾纏,某個粒子的作用將會瞬時地影響另一個粒子。愛因斯坦稱其為“幽靈般的超距作用”。
特點六:量子態(tài)相干性
量子力學中微觀粒子間的相互疊加作用能產(chǎn)生類似經(jīng)典力學中光的干涉現(xiàn)象。
通過張老師的講解,同學們對量子有了一定的了解,不少同學對量子也產(chǎn)生的濃烈的興趣。并有同學表示,期待下一次張老師的講座。