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用体系的本征值和本征波函数定义一种新的量子谱函数,并以一维尺度可变的纳米微结构体系中的粒子为例,定量地计算出所定义的量子谱函数.研究结果表明,量子谱函数的Fourier变换的模的平方与经典作用量之间具有对应关系.本研究结果为探讨纳米微结构体系中的经典物理与量子物理的对应提供了新的依据. 相似文献
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量子信息的本质探究 总被引：1，自引：1，他引：1
吴国林 《科学技术与辩证法》2005,22(6):32-35
20世纪90年代以来,量子信息研究已取得重大进展,对量子信息的哲学研究产生了极大的影响。目前对量子信息的涵义还存在争论。我们认为,量子信息与经典信息既有联系,更有本质的区别。量子信息以量子相干性和量子纠缠作为其基础。量子信息是指在量子相干长度之内所展示的事物运动的量子状态与关联方式,它是微观物质的属性。量子信息不是量子实在,而是作为量子实在的状态、关联、变化、差异的表现。 相似文献
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随着集成电路逐渐达到经典物理定律的应用极限,量子技术被公认有希望引领下一代科技革命。数以百亿计的资源正朝着这一方向聚集,属于量子技术的黄金时代即将来临。科技引领未来,新时代的浪潮来临之际,科技工作者无疑是众多优秀“弄潮儿”中较为引人注目的那一类,从他们的行动中,众人得以窥见量子技术背后的决心和力量。首都师范大学副教授冉仕举正是诸多“弄潮儿”中的一位。十多年来,围绕量子多体物理、张量网络理论与方法、量子信息与量子计算、经典及量子机器学习等方向,解决行业中的痛点、难点,以基础研究促进实践发展,推动时代的进步,是他始终不变的信念。 相似文献
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量子世界的规律与我们习以为常的经典规律是完全不一样的。在过去的一百多年里,随着实验技术的发展,这一点在实验室中得到反复验证。由于量子叠加的存在,量子世界显得比经典世界更加丰富且难以刻画。美国物理学家费曼在三十多年前就指出,用经典的计算机来描述刻画量子多体系统有着根本性的困难：随着量子系统中粒子的增加,用来刻画系统的经典计算所需的资源会呈指数增长。费曼也富有前瞻性地提出,一种可能的解决方案是利用所谓的量子模拟器。量子模拟器遵循量子力学规律,所以它消耗的资源随系统粒子数的增加只是多项式型的增长。随着实验技术的发展,今天,费曼的想法也许即将变成现实。 相似文献
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在分析了经典比特和量子比特的异同点之后,阐述了量子逻辑门的特点;然后具体介绍了几种常见的量子逻辑门：基本量子逻辑门,量子异或门,量子与门。最后又给出了更复杂的量子逻辑门的构建方法。 相似文献
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吴国林 《科学技术与辩证法》2007,24(6):26-30
基于量子力学和量子信息的量子控制论正在形成。量子控制显著不同于经典控制。量子控制揭示了新的哲学意义:波函数是量子实在与量子信息的统一,量子状态是可测量性与可控性的统一,量子态是一种重要的资源。 相似文献
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以智慧芽专利数据库的量子信息专利文献为数据源,基于专利计量的研究方法从时间、地域、专利申请人等多个层次进行专利数据分析,及时追踪量子信息技术发展态势,重点分析了发达国家的量子信息技术发展状况,挖掘典型机构和高价值专利。研究发现:量子信息技术正处于发展上升周期,美国是量子计算的强国,中国在量子通信稍占优势,量子保密通信、量子计算机是量子信息技术的研究热点。最后根据研究结果,提出要从国家层面做好量子信息顶层规划,加强基础研究,培养一批高水平人才,产学研融合发展,打造量子信息产业生态。 相似文献
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量子特性在信息领域中有着独特的功能，在提高运算速度、确保信息安全、增大信息容量和提高检测精度等方面可能突破现有经典信息系统的极限。我们以液态NMR技术实现量子信息处理中的应用主题开展研究，所取得的成果包括：1）利用NMR实验实现了两个无直接耦合自旋之间的量子密集编码和三个量子位之间的量子密集编码过程。实验结果表明：量子密集编码只需传送N-1个量子位便可以传递N个经典位的信息。2）利用NMR实验实现了三种多量子算法；提出了一种实现n阶耦合变换的理论方法，根据这种方法可实现任意量子位的Deutsch-Jozsa算法。3）提出了一种基于量子克隆的量子编码和纠错方案。该方案一方面说明了量子克隆与量子纠错存在一定程度上的联系，另一方面也反映出一些量子克隆过程本身具有一定的抗消相干的能力。4）提出用二维NMR中的多量子相干实现无消相干子空间（DFS），并在实验上验证了该DFS的避错能力。本方法有效地利用了甲基中三个磁等价的氢核，把原本需要四个化学位移各不相同的核自旋构造的二逻辑位的DFS变成了只需两个化学位移各不相同的核自旋体系构造的二逻辑位的DFS，虽然用的核自旋数“更少”，却能避免更多的错误算符。用多量子相干作为量子计算中的量子位，是一种全新的概念，可以充分利用磁等价的原子核自旋来构造多个量子位，从而扩展了可利用的量子位的数目。 相似文献
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Semiconductors, a significant type of material in the information era, are becoming more and more powerful in the field of quantum information. In recent decades, semiconductor quantum computation was investigated thoroughly across the world and developed with a dramatically fast speed. The research varied from initialization, control and readout of qubits, to the architecture of fault-tolerant quantum computing. Here, we first introduce the basic ideas for quantum computing, and then discuss the developments of single- and two-qubit gate control in semiconductors. Up to now, the qubit initialization, control and readout can be realized with relatively high fidelity and a programmable two-qubit quantum processor has even been demonstrated. However, to further improve the qubit quality and scale it up, there are still some challenges to resolve such as the improvement of the readout method, material development and scalable designs. We discuss these issues and introduce the forefronts of progress. Finally, considering the positive trend of the research on semiconductor quantum devices and recent theoretical work on the applications of quantum computation, we anticipate that semiconductor quantum computation may develop fast and will have a huge impact on our lives in the near future. 相似文献
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董佳蓉 《科学技术与辩证法》2014,(2):35-39
诺尔蒂在《光速思考——新一代光计算机与人工智能》一书中,以量子计算和光学语言为基础,设想了量子计算机系统原理及新一代光电计算机发展远景,认为光机智能终将超越人类智能。文章从表征和计算的角度对这一系统设想进行了批判。 相似文献
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Min Yu Pengcheng Yang Musang Gong Qingyun Cao Qiuyu Lu Haibin Liu Shaoliang Zhang Martin B Plenio Fedor Jelezko Tomoki Ozawa Nathan Goldman Jianming Cai 《国家科学评论(英文版)》2020,7(2):254
Geometry and topology are fundamental concepts, which underlie a wide range of fascinating physical phenomena such as topological states of matter and topological defects. In quantum mechanics, the geometry of quantum states is fully captured by the quantum geometric tensor. Using a qubit formed by an NV center in diamond, we perform the first experimental measurement of the complete quantum geometric tensor. Our approach builds on a strong connection between coherent Rabi oscillations upon parametric modulations and the quantum geometry of the underlying states. We then apply our method to a system of two interacting qubits, by exploiting the coupling between the NV center spin and a neighboring 13C nuclear spin. Our results establish coherent dynamical responses as a versatile probe for quantum geometry, and they pave the way for the detection of novel topological phenomena in solid state. 相似文献
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给出一个基于Holevo定理的量子单向函数,并根据它构造了一个基于对称密码体制的量子身份识别方案.该方案通过一次性的随机数隐藏了双方共享的密钥,且验证算法不依赖于所使用的随机数,从而保护了密钥,使该方案的安全性不局限于敌手的计算能力. 相似文献
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关联成像理论和实验证明了光可以用特殊的方式传递经典信息文章中将介绍纠缠光和热光的关联成像实验．并从理论上分析经典热光源和双光子纠缠源在关联性质上的差异。 相似文献
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基于"随机局域操作和经典通讯"对2×5×5纯态量子系统的完全纠缠态进行了分类,共得到34个不等价类.其中有3个类对应的纠缠态含有连续参数.对含参数类的参数进行了详细研究,发现其中有2个类只含1个独立参数;另外1个含有2个独立参数.而且这些独立参数并不完全任意,它们有确定的对称性.对于1个独立参数情形,得到该参数具有D3群对称性. 相似文献
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北京时间2016年8月16日凌晨1时45分,"墨子号"量子科学实验卫星在酒泉卫星发射中心成功发射。该卫星是世界第一颗从事空间尺度量子科学实验的卫星。升空之后,它将配合多个地面站,在国际上率先实现星地高速量子密钥分发、星地双向量子纠缠分发及空间尺度量子非定域性检验、地星量子隐形传态,以及探索广域量子密钥组网等实验。"墨子号"量子科学实验卫星将扩大我国在量子通信领域的国际领先地位,为未来覆盖全球的天地一体化广域量子通信网络建立基础,并将加深人类对量子力学基本原理的理解。 相似文献
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Yao Wang Chong Sheng Yong-Heng Lu Jun Gao Yi-Jun Chang Xiao-Ling Pang Tian-Huai Yang Shi-Ning Zhu Hui Liu Xian-Min Jin 《国家科学评论(英文版)》2020,7(9):1476
Though it is still a big challenge to unify general relativity and quantum mechanics in modern physics, the theory of quantum field related with the gravitational effect has been well developed and some striking phenomena are predicted, such as Hawking radiation. However, the direct measurement of these quantum effects under general relativity is far beyond present experiment techniques. Fortunately, the emulation of general relativity phenomena in the laboratory has become accessible in recent years. However, up to now, these simulations are limited either in classical regime or in flat space whereas quantum simulation related with general relativity is rarely involved. Here we propose and experimentally demonstrate a quantum evolution of fermions in close proximity to an artificial black hole on a photonic chip. We successfully observe the acceleration behavior, quantum creation, and evolution of a fermion pair near the event horizon: a single-photon wave packet with positive energy escapes from the black hole while negative energy is captured. Our extensible platform not only provides a route to access quantum effects related with general relativity, but also has the potentiality to investigate quantum gravity in future. 相似文献