量子信息学——源自量子力学的第二次信息革命

量子信息学是物理学的一个新兴分支学科,它将微观世界的量子态用作信息的载体,利用量子力学规律对信息进行传输和计算,可以完成经典信息技术所不能完成的任务.量子信息学主要包含量子通信和量子计算,量子通信已经走向产业化,量子计算也正在逐步走出实验室,它们将共同引领下一代信息技术革命.新兴的量子信息产业可为物理学专业毕业生提供更多的就业机会.     

各向同性光场对原子束的分步减速

通过理论分析计算了积分球中各向同性光场对原子产生的辐射压力,提出了一种新的激光对原子束的减速方案:将原子炉产生的热铷原子束通过五个直径为10 cm的积分球,积分球内部各向同性光场的失谐量从Δ=-70Γ依次减小到Δ=-10Γ,从而可以对原子束进行减速和冷却。通过对减速过程的数值计算结果发现,该方案可以把速度小于331 m/s的原子束减速和冷却到小于1 m/s,接近多普勒极限。     

量子力学的随机性并没有被实验推翻

 近日，一则名为"薛定谔的猫终于有救了，Nature研究首次观测到量子跃迁过程"的新闻报道刷屏。诸如"耶鲁大学实验推翻量子力学随机性""爱因斯坦又蒙对了"等等标题党纷纷出现，仿佛战无不胜的量子力学一夜之间阴沟翻船一样，很多文青纷纷哀叹宿命论又回来了。然而，事实真的如此?还是报道偏差歪曲了论文本意?     

Lifetime Measurement of Cold Atoms in an Integrating Sphere

We present an experimental measurement of the lifetime of the cold ^87 Rb atoms in an integrating sphere. The atoms are cooled by the diffuse light which is generated by the diffuse reflection of laser beams in the integrating sphere. Our result shows that the lifetime is primarily determined by the free fall of the cold ^87Rb atoms, and its half-life can reach 40 ms, which is suitable for many experiments, especially for a cold atom clock.     

划时代的量子通信——写给世界第一颗量子科学实验卫星“墨子号”

正2016年8月16日凌晨1点40分,人类历史上第一颗用于量子通信研究的"墨子号"量子科学实验卫星在我国酒泉卫星发射中心发射升空(图1)。该卫星由中国科学技术大学和中国科学院上海技术物理研究所共同研制,经过前期准备,于2012年正式立项,并历时多年研制成功。该卫星将配合多个地面站实施星地量子密钥分发、星地量子纠缠分发和地星量子远     

量子通信——量子信息时代到来的前奏

<正>1876年加拿大科学家贝尔发明了电话,使得人类可以利用导体中的电流来传输信息。随后的几十年内电流成为了人类最主要的"有线"通信手段。直到1966年高锟发明了光纤,光纤通信成为了电流以外另一个人类主要的有线通信手段。1865年,英国著名物理学家麦克斯韦整合了前人的电磁学的定律而提出了名垂史册的麦克斯韦方程组,并据此方程组预言了电磁波的存在。1887年,德