Ⅰ 量子时代出现的错误,人类应该如何去应对呢
量子系统可以以极高的精度操作,但不是完美的。苏黎世联邦理工学院物理系的研究人员现在已经演示了如何监测和纠正这种操作过程中出现的错误。近年来,量子计算领域取得了巨大的进展。量子设备正越来越多地挑战传统计算机,至少是少数几个选定的任务。尽管有目前的进展,今天的量子信息处理器仍然在努力处理错误,这在任何计算中不可避免地发生。这种无法有效纠正错误的做法阻碍了对量子信息进行持续、大规模处理的努力。现在量子电子研究所的Jonathan Home小组的一系列实验,第一次整合了一个实验中进行量子误差修正所需的一系列元素,这些研究结果发表在2018年11月6日的《自然》杂志上。
重要的是,Negnevitsky, Marinelli, Mehta和他们的同事证明了这些技术也可以用来稳定两种铍离子共享纠缠量子态的状态,而这在经典物理学中是没有直接等价的。纠缠是赋予量子计算机独特能力的一种成分。此外纠缠也可以用来提高精度测量的准确性。错误修正的成分,如现在证明的,可以使这些状态持续更长的时间,提供有趣的前景,不仅为量子计算,而且为计量。
Ⅱ 量子理论的缺陷有那些
1.Bohr理论虽然能说明氢原子光谱的规律性,但是对于复杂原子的光谱,甚至是氦原子光谱,不但定量上无法处理,甚至在有些原则上就有问题(未认识到自旋自由度);
2.不能提供谱线强度的系统解决方法;
3.不能处理非束缚态问题;
4.Bohr的原子能量不连续和角动量量子化条件,与经典力学不相容,未从根本上解决不连续性的本质。
手打的,希望能解答你的问题。
Ⅲ 你知道在量子引力理论遇到困难的最重要原因是什么吗
从我读到的书中有两件事很突出。实际上,下面描述的问题至少已经存在了几十年,但最近有了一些进展,但没有根本的解决方案。然而…
时间的处理。
在量子理论中,我们使用拉格朗日或哈密顿。我们有具有“初始”和“最终”状态以及连接它们的假想“路径”的“波动函数”(通常实际上不是函数或波状函数,但这是行话)。在量子物理学中,我们分析所有这些路径,计算振幅并将其全部相加。空间中存在粒子的结构和组合,并随时间推移而发展。理论家通常从某种好的老式古典(牛顿式,非量子)模型开始,然后对其进行“量化”。一切都很好。
在行星和银河系的规模上,告诉时空如何弯曲的问题是没有问题的。甚至是高尔夫球或细菌。我们都曾经看过关于爱因斯坦的科学纪录片,这些纪录片显示了一个保龄球扔在一块大橡胶板上,导致了凹痕。然后,较小的球将保龄球“绕行”。(这实际上是一个不好的类比,在物理学上,甚至允许成为一个粗略的概念模型,这是完全错误的,但这是另一个话题。)
当我们意识到,即使是最简单形式的量子力学,只有单个的电子或光子,也会引起波函数崩溃,麻烦就来了。电子在某个区域中的任何地方,然后突然“只有”在那里。时空的形状会突然改变以反映这一点吗?时空中一些微妙的折痕开始以一定速度向外传播吗CC从电子突然被定位的角度来看?
电子的波函数不会以向外传播的方式崩溃。不,它突然消失在各处,并立即被另一个相当局限的波函数所取代,该波函数描述了电子“就在那儿”。实际上,不,它不会同时在所有地方同时消失-相对性告诉我们时间是相对的。随你。关键是,如果物质正在做所有这些奇怪的事情,使波函数崩溃,那么“物质告诉时空如何弯曲”部分是如何工作的?这是一个谜。
更糟糕的是,有延迟选择实验。粗略简化的版本:光子同时穿过一个缝隙或另一个缝隙,或同时穿过两个缝隙,但是一旦检测到光子,这些可能性中只有一种确实发生了。
因此,这不仅仅是“如何量化时空?”的问题。但是如何考虑与波函数崩溃有关的时空,基本本体到底是什么,或者如果不存在……这是一个很大的谜团!