量子点在量子领域的应用展望

量子点是一种新型半导体纳米晶体,作为一种新兴的光电活性材料,可以实现光电转化,具有亮度高、斯托克位移大、吸收光谱宽、摩尔消光系数高、量子产率高、光稳定性好、荧光寿命长等特点。同时,最初量子点概念的提出和成功制备也对量子限域效应的认知提供了一定的帮助。量子点的尺寸在纳米量级范围内,尺寸限域产生了量子限域效应、宏观量子隧道效应、尺寸效应和表面效应,使其具有了独特的性能。随着对量子点的不断深入研究,其在非线形光学、磁介质、催化、医药、功能材料、生命科学和信息技术等领域的应用逐渐开拓,其在量子密钥分发、量子计量学和量子信息处理等应用领域的研究工作也逐渐提上日程。     

生命：另类的解读方法

表面上看来，量子效应跟生物有．机体似乎风马牛不相及。量子效应通常只在纳米尺度才看得到，还要加上强力真空、超低温，以及严密监控下的实验室环境。生物有机体则居住在宏观尺度的世界，那里温暖、混乱，什么事情都不能控制。像是这种一个系统里每一部分波动模式都保持一致的量子现象，在喧嚣不已的细胞世界里，维持不了百万分之一秒。     

宇宙探索100问

29什么叫“宇宙免费午餐”?一些宇宙学家认为,大爆炸初期的宇宙就存在伪真空态,宇宙中的物质粒子就是从那种伪真空态中从“无”中产生的。一些宇宙学家进一步认为,量子引力理论也允许时间和空间自发地、没有原因地从“无”中产生,就像粒子自发地、没有原因地从“无”中产生一样,而不违反物理定律。根据量子引力理论的这些理论,包括物质、时间和空间在内的整个宇宙都是从“无”中产生的。因此,宇宙学家艾伦·古斯说:“人们常说没有免费午餐这回事,然而,宇宙本身就是一份彻底的免费午餐。”     

中国科学家成功实现反事实量子通信

正相比传统的通信方式,量子通信以超高的安全性成为未来通信发展的一大方向。与我们熟知的基于纠缠原理的量子通信不同,中国科学家以一种更古怪的形式——反事实通信——实现了量子通信。这种不发送粒子传输量子态的效应也被称作量子芝诺效应。量子芝诺效应发生在不稳定的量子系统被反复测量时。中国科技大学的研究人员成功在不发送任何物理粒子的情况下     

用于海洋磁测的芯片量子干涉磁力仪

随着海洋环境探测工作的发展,海域磁测对磁力仪在微小型化、高精度方面提出了新的需求.在介绍了几个常见的弱磁场测量仪器后,重点分析了一种基于双光场量子干涉效应的磁力仪.根据在磁场中光与原子相互作用的物理机制,阐析了利用量子干涉效应进行高精度磁场测量的基本原理.在此基础上,分析了在芯片上实现量子干涉磁力仪的可能性,详细讨论了芯片量子干涉磁力仪的一种设计方案,并给出了芯片量子干涉磁力仪的性能预期以及其在海洋磁测领域的应用前景.     

宇宙起源于宙宇“漏洞”

当今的宇宙大爆炸学说认为，宇宙起源于一个体积为零、能量密度无穷大的奇点。虽然，在霍金等人后来提出的虚时间概念中．奇点可以被消去，但这在现实中仍不可避免，所以奇点问题并没有发生实质性的改变。宇宙学家对量子引力论的探索和尝试，也没有告诉我们更多的一些东西。     

粒子物理－－革命即将来临

如果物理学家被迫要以一个词来说明建造大型强子对撞机的理由，他们通常会回答“希格斯粒子”。希格斯粒子是大家关注的焦点，它是现今最成功的粒子理论中还没有被找到的粒子。在粒子物理史上，新对撞机在能量上的跃升是前所未见的。我们不知道它会发现什么，但是它所找到的东西以及所撞见的新问题，必将改变粒子物理的面貌，而且将影响相关的科学领域。     

量子重力

我们人类是会创造东西的物种。因此，当我们发现某些东西看起来很美，结构很精巧时，几乎是本能下的反应，我们会问：“谁做的？”然而，如果我们准备以科学的方法去研究宇宙，第一个要学到的知识就是，这不是正确的问题。当然，宇宙既美妙，结构亦精巧，但它绝不是由存在于宇宙之外的东西所创造出来的。因为按照定义，宇宙是所有的一切，不可能有东西存在于宇宙之外；     

宇宙探索十六、宇宙大爆炸和宇宙暴涨

大爆炸的最初过程所谓“宇宙大爆炸”,是指“宇宙蛋”或“宇宙火球”的最初膨胀过程。目前认为,宇宙有过两次爆炸,第一次的爆炸规模较小,第二次爆炸的规模要大得多,叫“宇宙暴涨”。宇宙大爆炸是时间的起源,在开始爆炸的那一刻为零时零秒。到10-43秒时,温度为1032K,尺度为10-33厘米,4种基本力还是统一的超力,只有能量,没有物质,整个宇宙为量子不确定性所主宰,被称为“大统一时期”或“普朗克时期”。到10-36秒时,温度降至1029K,各种粒子开始从能量中产生出来。由于温度极高,粒子的能量和运动速度如此之大,在碰撞中会产生更多的正、反粒子对…     

精确的性感

曾经在一个饭局上遇到一位物理学博士，同桌的一位朋友问了他一个问题，大意是，宇宙大爆炸理论的物理学原理是什么。那位博士从相对论讲到量子理论，从宏观宇宙讲到微观光子，一长串闻所未闻的名词和理论从他嘴里连续不断地蹦出来。在那一瞬间，他看上去非常性感，包括他那没有经过任何修正的奇怪表情。     

黑洞不是洞

<正>广义相对论预测了黑洞的存在,却留下了信息佚失的矛盾。现在好了,利用量子效应也许能避免黑洞形成,以密度极高的天体"黑星"取而代之。黑洞成为大众文化的一部分已有数十年了,在电影《星际迷航》中,     

《易经》宇宙探秘——《易经》与当代科学的故事办

上述情形说明,时间是不好面对的“东西”。不仅如此,与其他“东西”不同,至今没有如何对待和使用时间的任何规范,即使在科学家中也随心所欲。     

中微子有质量

一组由日本和美国联合组成的物理学家，经过两年研究，发现了中微子有质量和能够震动的证据。　中微子是一种亚原子粒子，科学家一直以为它没有质量。它极难被侦察，研究者利用一个装满 5万吨净化水的大水缸，观察那些在穿透地球时通过水缸的中微子。中微子是以电子、介子和中子形态出现的。研究者发现，“电子-中微子”的数目相当稳定，但“介子-中微子”的数目却明显较少。这发现证明，一部分的“介子-中微子”消失后，会转变成另一个状态，如中微子。科学家的证据是一些中微子在穿透物质时发生震动。根据物理学理论，任何会震动的东西…     

基于量子化、芯片化的先进计量测试技术发展动态

计量是国家质量基础的重要组成部分，产品质量的提升离不开科学、精准的计量。工业发达国家极为重视计量测试技术的发展。通过搜集、整理量子效应计量、芯片级计量等国内外大量文献资料，归纳分析了近年来国外先进计量测试技术发展动态与趋势。以量子技术和基本物理常数为基础建立量子计量基标准，将大幅提高测量准确度和稳定性，结合量子效应的微加工技术实现芯片尺度的测量等，微纳尺度计量技术也在科学研究、精密测量、智能制造等领域得到广泛应用。本文可为我国计量技术发展提供借鉴。     

137亿年前的正物质（上）

没有宇宙大爆炸初期那几乎超过78％的暗物质，就不可能有今天宇宙中到处以氢为元素的恒星、星系和星云。元素氢只有一个质子与电子，同位素氘则具有一个质子、一个电子和一个不带电的中子。暗物质是拥有很少电子。几乎没有电磁传导性质，电磁势能特别弱的物质。1985年，苏联科学家尤·契科夫认为真空中如果大量存在三个夸克的粒子结构，     

触摸的岁月痕迹

1975年5月26日，法国，南锡。 19时45分，我的儿子迪迪埃给我打电话说他刚才看到一个不明飞行物，他已拍到了照片。他是在将百叶窗拉下时看到这个“东西”的，他很快拿起相机拍下了这张照片。他说，目击时间持续10秒-15秒。不明飞行物垂直下降，最后向南飞去消失了。它没有任何反射光，也没有发出任何噪音。     

空间粒子环境对单粒子效应影响的比较

空间的高能重离子和高能质子都能引起单粒子效应。几种典型环境中的重离子和质子对不同器件单粒子效应的影响的比较表明，在地磁捕获质子强度较大的区域，捕获质子对单粒子效应的作用必须考虑；而在该区域以外，对单粒子效应的发生有显著影响的是宇宙射线的重离子而不是占绝大多数的质子。     

任何东西都无法从黑洞中逃逸吗

黑洞是宇宙最黑的东西。由于它们具有巨大的空间屈曲引力,落入黑洞的任何东西都会立刻被撕碎,消失。然而,即使科学家也从未见过黑洞空间是个什么样子,因为没有任何东西能够从中逃逸出来,即使光也不例外。然而,真的是"没有任何东西"吗?其实,说"几乎没有",应该更准确一些。要说明这一点,首先要了解两     

量子软件

当物理学家们为制造量子计算机的硬件而努力奋斗的时候,这些量子计算机的软件设计已经取得了很大的成功。美国新泽西州默里山光辉技术公司的一位理论物理学家,设计量子软件的洛夫·格罗弗表示:“如果今天我们有一台量子计算机的话,那么我们已有了像传统计算机一样有威力的软件,使量子计算机能够解决许多问题,并且有能力来完成更有难度的任务。”不过,量子软件的设计也并不容易。这种量子算法有超级强大的运算能力,可同时完成许多数字的相同计算,所以在量子算法中你不得不完全保持并行计算的技巧。同样,人们需要的是最后得出的答案,而不是一…     

量子电压的发展及应用

本文通过对直流电压国家副基准、可编程约瑟夫森直流电压标准、可编程量子低频电压标准、宽量程量子化电压标准、脉冲驱动型量子电压标准及便携式免液氦量子电压标准的描述，主要介绍了我国量子电压副基准的历史、现状、今后的发展及应用前景。