量子|2021年国际十大科技新闻解读( 二 )
这两个实验结果结合起来 , 显示缪子行为与标准模型之间不匹配的置信度为4.2倍标准方差 , 仅比5倍标准方差(科学家宣布发现的最终标准)略小 , 这是一个非常有力的证据 。
而“这两个实验结果携手 , 为新物理的存在提供了强有力的证据 , 预示着世界上可能存在新的未知粒子或作用力 。 ”
3 宏观物体量子纠缠证据确凿
如果说量子力学有什么令人讨厌之处 , 那第一绝对是太难懂 , 第二则是“摸不着” 。
人们会认为 , 量子这一领域很大程度上如同“想象”的学科 , 在现实中几乎不可能看到 。
实际上 , 量子力学不仅仅是微观的理论 , 我们所知的所有物质 , 从根本上来说都是量子 。 但不得不承认 , 奇怪的量子效应在大于几个原子的任何事物中都很难观察到 。 因此 , 找寻宏观物体的量子效应的证据 , 也成为物理学家们的一大目标 。
美国《科学》杂志5月发表两项量子力学重磅突破:其中一项研究 , 科学家发现了宏观物体量子纠缠的直接证据 , 美国国家标准技术研究所团队使用微波脉冲让两张小的铝片膜进入量子纠缠状态 。 该铝片膜的尺寸为每张长20微米 , 宽14微米 , 厚100纳米 , 质量为70皮克 , 相当于大约1万亿个原子的质量 。 尽管非常微小 , 但以量子的标准而言 , 它们已经达到了相当大的尺度 。
另一项研究中 , 芬兰阿尔托大学等机构在8毫开尔文的温度下 , 让两个铝鼓膜进入长时间、相对稳定的纠缠态 , 实现了对不确定性原理的“规避” , 而这正是量子力学的基本定律之一 。
这两项实验都以确凿的证据证明了宏观物体也可以实现量子纠缠 , 不但有望在未来量子网络中提供长期网络节点 , 还能极大地推动暗物质与引力波探测相关技术研发 。
4 天问一号探测器成功登陆火星
乌托邦平原 , 科幻中经常出现的大本营、太空船的建造基地以及超级太空舰队驻守的基地 。
今年5月15日 , 中国天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区 , 中国成为第二个成功着陆火星的国家 。
美国《华尔街日报》刊登标题为《成功登陆火星 , 中国的加冕时刻》的报道 , 文章称:“中方向世界发出信号 , 已在星际探索能力上赶上美国 , 并可取代其太空领导地位 。 ”英国《自然》杂志评论称:中国的一次火星计划 , 就做到了美国几十年才完成的三件事:进入火星轨道、在火星表面着陆以及运行火星车 。 西班牙《国家报》网站报道称 , 作为由中国自主进行的火星探测任务 , 天问一号探测器获得的成功是引人注目的 。 英国《金融时报》网站报道指出 , 中国的太空计划近年来加速发展 , 在几十年的追赶后逐渐向美国靠拢 。
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