|簡體中文

比思論壇

 找回密碼
 按這成為會員
搜索



查看: 7988|回復: 146
打印 上一主題 下一主題

世界上最薄的镜子” 探测宏观世界量子

[複製鏈接]

96

主題

0

好友

1491

積分

高中生

Rank: 4

  • TA的每日心情
    開心
    2024-12-7 15:59
  • 簽到天數: 1168 天

    [LV.10]以壇為家III

    推廣值
    0
    貢獻值
    1
    金錢
    2478
    威望
    1491
    主題
    96

    回文勇士 文明人 簽到勳章 中學生 高中生 簽到達人 男生勳章

    樓主
    發表於 2021-1-2 14:56:48
    观测宏观物体的量子效应是物理学一大热点,新材料有望让物理学家在室温下进行此类实验。


    图为激光耦合薄膜的艺术假想图。周期性的纹路使得薄膜有高反射率,而极小的厚度使得它可以有超低的机械损耗。图片来源:Felix Fricke

    像电子和原子那样微小的物体,它们的行为遵循量子力学,有着叠加态、纠缠和隐形传输等量子效应。宏观物体(比如咖啡杯)能否表现出这种量子行为,是现代科学最为有趣的问题之一。而在观测室温宏观物体量子效应这一领域,来自代尔夫特理工大学的科学家有了新进展。他们创造了一种高反射率的薄膜,肉眼可见,并且可以在室温下振动而几乎没有能损。这种薄膜将成为观测宏观物体量子效应的有力候选者。该团队在《物理评论快报》上发表了相关结果。

    “想象你推了一把操场上的秋千。现在再想象下,你的这一推可以让秋千不停歇地摇十年。我们在硅片上创造了一个类似的毫米尺度的秋千。”代尔夫特理工大学科维理纳米科学研究所的Simon Gröblacher教授说。

    “为了达到这个目的,我们在硅片上沉积了超薄的陶瓷膜。这样,我们可以在毫米尺度的附着薄膜上创造出百万磅/平方英寸的拉伸应力,这相当于10000倍的汽车轮胎压强,而这薄膜的厚度只相当于DNA宽度的8倍多一点”,这篇论文的第一作者Richard Norte解释道,“它们存储的巨大能量和超薄的几何尺度,意味着这些薄膜能够在时间极长的振动过程中只损失非常小的能量。”

    为了用激光有效地监测薄膜的振动,这些薄膜需要有极高的反射率。而对于如此薄的结构,要想实现这点,就要通过在薄膜上刻蚀微观纹路来制作一种超材料(meta-material)。“我们实际上做出了最薄的镜子,它有着超过99%的反射率。事实上,这些薄膜是世界上在室温下最好的压力传感器,它们灵敏到足以测量两个相距100千米的人之间的引力,” Richard Norte表示。

    “高反射率再加上极端绝热,薄膜的这些特性使得我们第一次可以克服在室温下探测宏观物体量子效应的障碍,”Gröblacher说。因为即使非常小的振动也足以加热和破坏宏观物体脆弱的量子特性(这个过程称为退相干),所以研究者依赖低温实验系统来冷却他们的量子设备,并隔绝来自周围环境的热量。对物理学家而言,如何创造一种在常温下能够抵御退相干的量子振荡器,仍是一个难以实现的壮举。

    从基本理论的角度来看,这十分有趣。量子力学最诡异的预言之一是物体能够同时出现在两个地方。这样的量子“叠加态”现在已经在电子或原子这样极小的层面上被证实,我们现在知道量子理论完美地适用于这个尺度。

    但是量子力学也告诉我们,类似的规则对于宏观物体也应该适用:一个咖啡杯可以同时在桌上和洗碗机里,或者薛定谔的猫可以处在既死又活的量子叠加态上。而咖啡杯既干净又满是污垢,猫既死又活,这并不是我们日常生活中见到的情景。在实验中证明一只猫在室温下既死又活仍然是量子力学的一个有待解决的问题。这项研究的进展或许使得我们最终能够在日常生活的尺度和温度下观测到“量子猫”。

    6

    主題

    3

    好友

    3854

    積分

    大學生

    Rank: 6Rank: 6

  • TA的每日心情
    奮斗
    2024-12-16 21:27
  • 簽到天數: 1206 天

    [LV.10]以壇為家III

    推廣值
    0
    貢獻值
    0
    金錢
    325
    威望
    3854
    主題
    6
    沙發
    發表於 2021-1-12 11:41:04
    也许可以找到灵魂

    4

    主題

    0

    好友

    626

    積分

    高中生

    Rank: 4

  • TA的每日心情

    2024-1-21 19:34
  • 簽到天數: 804 天

    [LV.10]以壇為家III

    推廣值
    0
    貢獻值
    0
    金錢
    1853
    威望
    626
    主題
    4
    板凳
    發表於 2021-1-15 18:34:57
    新材料有望让物理学家在室温下进行此类实验
    請大家多給發帖者支持,有您們回應支持,才有動力去發貼!

    1

    主題

    0

    好友

    480

    積分

    中學生

    Rank: 3Rank: 3

  • TA的每日心情
    擦汗
    2024-3-17 23:09
  • 簽到天數: 668 天

    [LV.9]以壇為家II

    推廣值
    0
    貢獻值
    0
    金錢
    1938
    威望
    480
    主題
    1
    地板
    發表於 2021-1-15 18:45:53
    請善用帖子右下角舉報鍵,來檢舉有害網站/垃圾/宣傳帖,每個舉報會有金錢增加。
    而极小的厚度使得它可以有超低的机械损耗
    不要把自己的東西藏起來,論壇需要你的分享才能成長!!

    10

    主題

    1

    好友

    6377

    積分

    教授

    Rank: 8Rank: 8

  • TA的每日心情
    奮斗
    7 小時前
  • 簽到天數: 1839 天

    [LV.Master]伴壇終老

    推廣值
    0
    貢獻值
    0
    金錢
    5470
    威望
    6377
    主題
    10
    5#
    發表於 2021-1-22 10:15:22
    感觉很高科技

    0

    主題

    1

    好友

    1336

    積分

    高中生

    Rank: 4

  • TA的每日心情
    開心
    6 天前
  • 簽到天數: 624 天

    [LV.9]以壇為家II

    推廣值
    0
    貢獻值
    0
    金錢
    6148
    威望
    1336
    主題
    0
    6#
    發表於 2021-1-22 11:02:14
    小手一抖金币我有
    不要把自己的東西藏起來,論壇需要你的分享才能成長!!
    7#
    無效樓層,該帖已經被刪除

    17

    主題

    1

    好友

    133

    積分

    小學生

    Rank: 2

  • TA的每日心情

    2024-12-6 01:10
  • 簽到天數: 30 天

    [LV.5]常住居民I

    推廣值
    0
    貢獻值
    0
    金錢
    351
    威望
    133
    主題
    17
    8#
    發表於 2021-1-22 11:55:09
    想象你推了一把操场上的秋千。
    不要把自己的東西藏起來,論壇需要你的分享才能成長!!

    0

    主題

    0

    好友

    1413

    積分

    高中生

    Rank: 4

  • TA的每日心情
    奮斗
    2021-11-3 22:20
  • 簽到天數: 204 天

    [LV.7]常住居民III

    推廣值
    0
    貢獻值
    0
    金錢
    331
    威望
    1413
    主題
    0
    9#
    發表於 2021-1-22 13:56:39
    阿斯顿发斯蒂芬
    請大家多給發帖者支持,有您們回應支持,才有動力去發貼!

    0

    主題

    1

    好友

    220

    積分

    小學生

    Rank: 2

  • TA的每日心情
    開心
    2024-11-19 17:11
  • 簽到天數: 120 天

    [LV.7]常住居民III

    推廣值
    0
    貢獻值
    0
    金錢
    1223
    威望
    220
    主題
    0
    10#
    發表於 2021-1-22 14:15:23
    世界真奇妙,我们每个人其实都挺渺小的
    不要把自己的東西藏起來,論壇需要你的分享才能成長!!
    重要聲明:本論壇是以即時上載留言的方式運作,比思論壇對所有留言的真實性、完整性及立場等,不負任何法律責任。而一切留言之言論只代表留言者個人意見,並非本網站之立場,讀者及用戶不應信賴內容,並應自行判斷內容之真實性。於有關情形下,讀者及用戶應尋求專業意見(如涉及醫療、法律或投資等問題)。 由於本論壇受到「即時上載留言」運作方式所規限,故不能完全監察所有留言,若讀者及用戶發現有留言出現問題,請聯絡我們比思論壇有權刪除任何留言及拒絕任何人士上載留言 (刪除前或不會作事先警告及通知 ),同時亦有不刪除留言的權利,如有任何爭議,管理員擁有最終的詮釋權。用戶切勿撰寫粗言穢語、誹謗、渲染色情暴力或人身攻擊的言論,敬請自律。本網站保留一切法律權利。

    手機版| 廣告聯繫

    GMT+8, 2024-12-24 21:10 , Processed in 0.017279 second(s), 20 queries , Gzip On, Memcache On.

    Powered by Discuz! X2.5

    © 2001-2012 Comsenz Inc.

    回頂部