量子物理的发展

量子物理是从研究黑体光谱中能量分布的统计理论开始的。在一个封闭容器中,与物质处于平衡的辐射能谱通常叫做黑体辐射,因为它与一个完全吸收体发射出来的辐射相同。在1900年解释光谱中能量的分布曾经成为十分活跃的问题。值得指出,这个问题的历史颇为悠久。第一次应用热力学到黑体辐射问题上,要追溯到1859年,当时基尔霍夫第一次发展了他的关于辐射交换、辐射和吸收的联系、好的辐射体就是好的吸收体、坏的辐射体也就是坏的吸收体的一些思想。到1884年发现了我们现在叫做斯忒藩-玻耳兹曼的定律,就是说,总的辐射和绝对温度的四次方成正比例。这个定律是斯忒藩从试验中发现后经过玻耳兹曼从理论上给以解     

量子物理的发展

量子物理是从研究黑体光谱中能量分布的统计理论开始的。在一个封闭容器中,与物质处于平衡的辐射能谱通常叫做黑体辐射,因为它与一个完全吸收体发射出来的辐射相同。在1900年解释光谱中能量的分布曾经成为十分活跃的问题。值得指出,这个问题的历史颇为悠久。第一次应用热力学到黑体辐射问题上,要追溯到     

物理时空观发展漫谈

人类对时空的认识经历了漫长的过程,在本文我们将跟看历史的车轮,对某些主要的时空观及其建立与发展的过程作一简要的叙述。 一、古典宇宙观概述 人类对时空的认识可以追溯到公元前某些自然科学家和哲学家的思想,当时,对时空的认识主要体现为对物质世界即宇宙本质的探索。 公元前6世纪,古希腊的米利都学派的代表人泰勒斯认为:“水是万物的基础”。另一代表人阿拉克西曼则提出“无限是一切存在物的始基和元素”。随后的毕达哥拉斯从自身所从事的研究——数学出发,认为世界是由数组成的,他还认为“整个的天是一个和谐”,“一切都是和谐的”。圆和球形是最优美和谐的图形,所以天体都应是球体,并都沿着圆轨道运动。公元前4世纪,古希腊的德谟克利特认为世界是原子和虚空,一切东西都是由这两者组成的,与德谟克利特同时代的柏拉图则主张世界的理念性,物质世界是由理念派生出来的。公元3世纪初,集逻辑、自然科学,哲学、心理学、伦理学、修辞学、美学之大成的亚里士多德指出“现在不存在多个世界,过去没有,将来也不会有,这个世界是唯一的、孤独的和完善的”。“所有作圆周运动的物体都必然是有限的。”明确地提出了物质世界的有限性。他还肯定了运动的永恒性,事物的运动都是在空间和时间中运动,与亚里士多德     

漫谈应用物理

 本刊编辑部收到沈阳东北工学院刘洁同学来信,对工科院校理科系中的应用物理专业提出了一些问题.为此,我们走访了有关院校.现将一些看法整理如后,仅供广大读者参考.     

漫谈物理污染

 在科学技术日益发展的今天,由于科学技术的使用不当所造成的污染,已经渗透到了人类生活的方方面面。对于塑料袋、一次性塑料用具等白色污染,学生了解的还是比较多的,并且现在不少城市都公布城市空气质量周报或日报。大家都知道空气质量指数越大,大气污染状况就越严重,例如北京市在１９９９年１１月初的一周内有３天空气质量指数是５级──严重污染。在学科教学中我们应该注意向学生介绍污染的危害和防治,使学生了解污染现象,树立环境保护和节约能源的意识。在物理教学中,可以结合教学内容,在课堂教学中或课外以专题讲座的形式,向学生系统地介绍与物理学相关的污染现象──“物理污染”。     

非线性物理简介:7.量子混沌

非线性物理简介：７．量子混沌赵春风羊亚平冯伟国（同济大学物理系，上海２０００９２）（收稿日期：１９９７－０３－２４修回日期；１９９７－０６－２５）在前面的文章中，我们简单介绍了非线性物理的几个方面，例如：孤粒子、分形与分维、逾渗、分岔、混沌、自动元胞...     

量子理论的诞生和发展——从量子论到量子力学

简要叙述 ,从普朗克 190 0年首次对电磁波提出量子假设到狄拉克 192 8年对电子提出相对论性方程这段时间内 ,量子理论特别是量子力学诞生和发展的演化过程 .内容分黑体辐射和量子假设 ;老量子论的兴与衰 ;第一条通向量子力学的路———对应原理 ,包括矩阵力学 ,狄拉克的q -数 ;第二条通向量子力学的路———波粒二象性 ,波动力学 ;以及量子力学初步成长 (指 192 7年的表象理论、不确定关系、氦原子及氢分子和 192 8年的狄拉克相对性电子理论 )五个部分 .     

量子理论的诞生和发展—从量子论到量子力学

简要叙述,从普郎克1990年首次对电磁波提出量子假设到狄拉克1928年对电子提出相对论性方程这段时间内,量子理论特别是量子力学诞生和发展的演化过程,内容分墨体辐射和量子假设;老量子论的兴与衰;第一条通向量子力学的路－对应原理,包括矩阵力学,狄拉克q－数;第二条通向量子力学的路－波粒二象性,波动力学;以及量子力学初步成长（指1927年的表象理论、不确定关系、氮原子及氢分子和1928年的狄拉克相对性电子理论）五个部分。     

数学量子位与物理量子位的差别

本文讨论了量子位概念的数学定义和物理实现,指出了两者之间的差别.我们发现,量子信息研究中采用的量子位概念是数学的,不是物理的,而物理的量子位在应用中存在本质性的概念问题,包括无法读写,需要无穷大的精度,与经典熵的定义矛盾,等等.     

工科物理中的量子物理教学改革

本介绍工科物理中量子物理教学改革的一种探索与实践。     

量子物理百年历程

 20世纪科学史册中最有影响的科学进展大概应当包括广义相对论、量子力学、大爆炸宇宙学、遗传密码的破译、进化生物学以及读者选择的其他一些课题。在这些进展当中,量子力学因其深奥的根本属性,而具有更加独特的地位。     

量子物理推动机器学习

2016 年3 月,AlphaGo 在五番棋中赢了四盘,打败了世界上最好的棋手之一李世乭。AlphaGo 的成功被认为是人工智能研究的一个里程碑。在围棋中,通过蛮力搜索所有可能的策略从而找出最好的走法是行不通的;落子位置的组合数比宇宙中的原子还要多,而AlphaGo所使用的处理器的计算能力与今天的超级计算机相比还算是轻量级的。其成功的秘密在于和一个特殊的陪练,他自己,进行严格练习。为成为称职的陪练, AlphaGo 的“深度神经网络”参考了包含大约三千万个专业走法的数据库。     

量子物理名词的商榷

20世纪量子物理的大师们发现,在描述原子物理时,日常言语词有所穷,道有所断．但海森堡指出,当我们要叙述自然界时,还是得从算学语言回到日常语言来．物理本难懂,量子物理更难懂,使用名词要特别讲究,才不致误人子弟——名不正则教不顺,教不顺则学难成．我们活在中文语境里,更应尝试用中文表达其精义．笔者讲授量子物理三十多年,对量子物理的中文化有一些心得与体会．借此文略加整理,就教于物理学界．     

量子计算的物理实现

与经典计算相比，量子计算对信息的处理和计算有很大的优越性．在量子计算研究中，其物理实现方法的研究是一个重要部分．文章首先介绍了DiVincenzo关于量子计算的物理实现技术的7个判据，然后简要介绍了目前实现量子计算的10种物理实现方法，包括离子阱、中性原子、光学、超导约瑟夫森结、腔量子电动力学、液体核磁共振、Kane的硅基半导体方案、富勒球、量子点和液氦表面电子，基本上涵盖了目前的量子计算物理实现的进展情况．     

漫谈物理实验教学的改革

从实验教学改革考虑，对实验教学的模式、教学实验与计算机及实验与兴趣谈了个人看法。     

新型超导量子比特及量子物理问题的研究

近年来,超导量子计算的研究有了很大的进展.本文首先介绍了nSQUID新型超导量子比特的制备和研究进展,包括器件的平面多层膜制备工艺和量子相干性的研究.这类器件在量子态的传输速度和二维势系统的基础物理问题研究方面有着很大的优越性.其次,国际上新近发展的平面形式的transmon和Xmon超导量子比特具有更长的量子相干时间,在器件的设计和耦合方面也有相当的灵活性.本文介绍了我们和浙江大学与中国科学技术大学等单位合作逐步完善的这种形式的Xmon器件的制备工艺、制备出的多种耦合量子比特芯片,以及参与合作,在国际上首次完成的多达10个超导量子比特的量子态纠缠、线性方程组量子算法的实现和多体局域态等固体物理问题的量子模拟.最后介绍了基于这些超导量子比特器件开展的大量的量子物理、非线性物理和量子光学方面的研究,包括在Autler-Townes劈裂、电磁诱导透明、受激拉曼绝热通道、循环跃迁和关联激光等方面形成的一整套系统和独特的研究成果.     

漫谈物理中的类比思维

 一、类比思维的概念及心理机制类比思维是根据两个(或两类)对象在某些属性上相似而推出其在另一些属性上也可能相似的一种思维形式。其具体过程是:通过对两个不同的对象进行比较,找出其相似点,然后以此为依据,把其中某一对象的有关知识或结论推移到另一对象中去。由此可见,运用类比思维有三个要素:一是要有本象(即类比思维中包含有待进一步认识的对象);二是类象(进行类比的对象);三是本象与类象之间具有某些相似点。有了这三个基本要素后,再将类象具有而本象是否具有未知属性或关系作为思维的出发点进行思考,对相似关系进一步引申或重新构造,最后推出本象也可能具有类似的属性或关系。     

漫谈量子保密通信的中间人攻击问题

采用共享密钥的方法进行认证,比用公开密钥生成证书的方法要复杂。任何两个用户都需要共享一组密钥,这样,整个网络里需要共享的密钥数量就是N（N-1）/2,也就是N的平方量级,N是网络的用户数量。对于一个拥有5万用户的网络,采用公开密码方法生成证书的方法认证,只需要发放5万个证书,而采用互相共享密钥的方法,则需要共享的25亿组密钥,大大增加了复杂度。