《理解量子》

量子纠缠态

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先看评语
· 本文名为理解量子,听来野心十足。然而粗读此文,竟数分钟都没有找到关于“什么是量子”的解释,不禁一时间令人背上生寒。更乡土一点来讲,如果把“传播”这一过程比作“动次打次”,那么“动次”和“打次”缺一不可,二者中任何一个的缺席都会造成理解上的困难,这里就是落入了只有“动次”没有“打次”的境地。虽然只是缺少一个名词解释,但我仍认为这是一个传播者的大忌,希望在这里能引起作者的注意。 文章结构清晰,逻辑流畅,但一眼扫去,专业词汇人头攒动,这一来大大拉高了读者的准入门槛,影响了文章的传播;二来文章字里行间并没有给读者留下思考的喘息空间,行文布局密不容针,对于量子题材这种艰深选题来说,这无疑使文章的可读性大大降低了。 · 文章以严谨的态度,务实的笔触,对量子的概念和应用进行了科学的解释,又包含着物理学上著名的例子和物理学史的趣闻,丰富了文章的内容,避免了枯燥。特别是对量子通讯的介绍,向读者传播了前沿科学技术。以幽默的言语固然是对科普作品的景上添花,但白描叙事更能展现内容的详实丰富。是一篇不可多得的科普佳作。 · 此作品虽科学严谨,虽介绍知识内容丰富,但仍不能算一篇好的科普文,科普面对的读者群更偏向于普通大众,虽然量子本身就不是没有基础的普通人可以轻易理解的,但我们仍可以用生动的手法来传达我们所想科普的内容。参照en菌的科普漫画,其内容大都比较新奇不易懂,但在生动的语言和比喻等写作手法的运用下不仅化繁为简,也增加了乐趣性,作者可以尝试借鉴。 · 我们都知道科普格外考验文本作者,因为作者既要熟练掌握生涩艰深的科学知识,又要有生动活泼的文字表达能力,如果文字难以生动活泼,换个简单的主题?换个生动的形式呢?这样取巧有时反而适得其反。作者选择了”量子“这个破难以捉摸的主题,又写了量子叠加态,量子纠缠和量子通讯等门槛甚高的内容,勇气可嘉,但是显然作者表现出来的能力无法做到把那些知识通俗化,因而我现在看到的就是一篇术语堆积,逻辑虽完整,但是很容易让人联想到百科介绍的科普作品。请继续努力。 · 本文选择以量子为科普对象,难度比较大。量子物理是非常抽象的东西,很难用简单的语言描述清楚。但作者做得还不错,基本上能清晰的介绍明白自己所要讲的内容。不足之处在于语言略微平淡,不容易读下去。其次,既然题目是《理解量子》,在文章的开头解释一下何为量子是否更好些?

那什么是量子纠缠态呢?

如果说薛定谔的猫指的是某物处于不同状态的叠加,那么两个或两个以上的物体均处于不同状态的叠加并且他们之间互相有一定的关联,这种状态则被称之为量子纠缠态。

处于纠缠态的一对不断旋转的电子,在未被测量前每隔电子都有50%的可能性自旋朝上,50%的可能性自旋朝下,即自身处于两种状态的叠加态。在同一时刻下,如若检测到其中一个电子自旋方向朝上,相对应的,另一个电子一定自旋方向朝下,而整个过程与电子相距的距离无关。举一个简单的宏观世界中的例子,有一副手套,其中一只被寄往美国,另一只被寄往新加坡。寄往美国和新加坡手套在运输过程中都看不到究竟是左手的手套还是右手的。就寄望美国的手套而言,自身处于50%的可能性是左手手套和50%的可能性是右手手套的叠加态。一旦当手套到达新加坡,例如收货者打开快递包裹,观测到这是一只左手手套,那寄往美国的手套就一定是右手手套,这个状态就会相应的被确定下来。而且这个确定几乎是瞬时的,哪怕另一只手套是寄往火星或者更远的地方,这种状态都是在得知这种手套是左手手套的瞬间能够确定下来的。

也正是这一点违背了人们之前的认知。一个是对光速的认知,爱因斯坦的著作中有一个基本理论:光的速度是最快的。任何东西甚至引力都无法运动得比光快。这是一种极限状态。第二个是违背了定域性,即远距离分隔的两种事物,若没有连接两者的东西,则不能够互相影响。爱因斯坦称之为如幽灵一般的远距作用,

与此同时,爱因斯坦还被量子理论给激怒了。量子理论认为只有通过测量才会得知微粒所处某一位置,正是这个测量行为使得例子的位置从可能性变成具体实际数值。而爱因斯坦无法接受这种随机性,他认为所有观察到的现象背后应该存在一个严格的因果过程。并写下了现在的至理名言“上帝一定不是在掷骰子”。

因此,"隐变量理论"应运而生。1927年,德布罗意在在布鲁塞尔的第五届索尔维会上讲述了他的"导波"理论。德布罗意不相信玻尔的互补原理,亦即电子同时又是粒子又是波的解释。德布罗意假象,电子始终是一个实物粒子,但它受到伴随着它的波的影响。德布罗意认为量子效应表面上的随机性完全是由一些不可知的变量所造成的。假如把那些额外的变量考虑进去,整个系统是确定和可预测的,符合严格因果关系的。

在理论物理学中,贝尔不等式是一个有关是否存在完备局域隐变量理论的不等式。现有实验的做法是把制备好的两个纠缠粒子,分别发送到相距很远的两个点,通过观察两个点的测量结果是否符合贝尔不等式来验证量子力学是否是定域性理论。2016年8月16日中国成功将世界首颗量子实验卫星“墨子号”送入轨道。实验中,两个光子之间的距离足够大,高精度的实验技术保证两地的独立测量时间间隔足够小。实验结果显示,以4倍标准偏差违背了贝尔不等式,也就是说,以超过99.9%的置信度在千公里距离上验证了量子力学是非定域性的理论。

量子纠缠涉及实在性、定域性、隐变量以及测量理论等量子力学的基本问题,并在量子计算和量子通信的研究中起着重要的作用。


评委点评 评语汇总
石冀青 2017-11-08 17:43

本文名为理解量子,听来野心十足。然而粗读此文,竟数分钟都没有找到关于“什么是量子”的解释,不禁一时间令人背上生寒。更乡土一点来讲,如果把“传播”这一过程比作“动次打次”,那么“动次”和“打次”缺一不可,二者中任何一个的缺席都会造成理解上的困难,这里就是落入了只有“动次”没有“打次”的境地。虽然只是缺少一个名词解释,但我仍认为这是一个传播者的大忌,希望在这里能引起作者的注意。 文章结构清晰,逻辑流畅,但一眼扫去,专业词汇人头攒动,这一来大大拉高了读者的准入门槛,影响了文章的传播;二来文章字里行间并没有给读者留下思考的喘息空间,行文布局密不容针,对于量子题材这种艰深选题来说,这无疑使文章的可读性大大降低了。

匿名 2017-11-07 23:13

文章以严谨的态度,务实的笔触,对量子的概念和应用进行了科学的解释,又包含着物理学上著名的例子和物理学史的趣闻,丰富了文章的内容,避免了枯燥。特别是对量子通讯的介绍,向读者传播了前沿科学技术。以幽默的言语固然是对科普作品的景上添花,但白描叙事更能展现内容的详实丰富。是一篇不可多得的科普佳作。

匿名 2017-10-26 21:34

此作品虽科学严谨,虽介绍知识内容丰富,但仍不能算一篇好的科普文,科普面对的读者群更偏向于普通大众,虽然量子本身就不是没有基础的普通人可以轻易理解的,但我们仍可以用生动的手法来传达我们所想科普的内容。参照en菌的科普漫画,其内容大都比较新奇不易懂,但在生动的语言和比喻等写作手法的运用下不仅化繁为简,也增加了乐趣性,作者可以尝试借鉴。

高雪雨 2017-10-20 23:38

我们都知道科普格外考验文本作者,因为作者既要熟练掌握生涩艰深的科学知识,又要有生动活泼的文字表达能力,如果文字难以生动活泼,换个简单的主题?换个生动的形式呢?这样取巧有时反而适得其反。作者选择了”量子“这个破难以捉摸的主题,又写了量子叠加态,量子纠缠和量子通讯等门槛甚高的内容,勇气可嘉,但是显然作者表现出来的能力无法做到把那些知识通俗化,因而我现在看到的就是一篇术语堆积,逻辑虽完整,但是很容易让人联想到百科介绍的科普作品。请继续努力。

匿名 2017-10-20 09:39

本文选择以量子为科普对象,难度比较大。量子物理是非常抽象的东西,很难用简单的语言描述清楚。但作者做得还不错,基本上能清晰的介绍明白自己所要讲的内容。不足之处在于语言略微平淡,不容易读下去。其次,既然题目是《理解量子》,在文章的开头解释一下何为量子是否更好些?

匿名 2017-10-12 21:25

本文选取了量子理论作为叙述对象,选材很新颖,吸引读者,总体叙事逻辑清晰、用语准确、内容丰富。作者引用了诸多实验来阐述道理,使文章更有说服力。但文章也有一些不足之处。作为一篇科普文章,用语应当通俗易懂,让没有相关知识的人也能读懂,而本文的语言相对专业性较高,较难理解。总体而言是一篇不错的科普文章。

匿名 2017-09-27 10:30

本文用高度“浓缩”的笔墨,试图凝练地穿起了量子从理论一步步走向实用的历程,这是一项非常具有挑战的尝试(《量子物理史话》《世纪幽灵》介绍相关话题都是一本书的体例)。本文总体叙事逻辑清晰、用语准确、内容丰富。然而,因为笔墨的“浓缩”,本文的不足也较为明显:1.内容抽象,科学概念及原理阐释展开不充分,读者容易产生吃“压缩饼干”式的干涩感;2.部分语言过于科学化,在可读性、趣味性上缺乏必要的着力,科普性、传播力会打折扣;3.叙事结构平淡,缺乏必要的起承转合,科学线索清晰,但科学线索之外的线索模糊或过于单薄。此外,文中一些比喻化的语言、案例,参引自潘建伟教授的科普或学术报告,但潘建伟报告的受众对象、目标群体较为清晰,本文部分引述因受众对象的不确定性,以文本的方式阐释,有失严谨。

匿名 2017-09-26 15:23

1.目标读者定位不明。教科书化的语言不易引起读者的阅读兴趣。 2.“实用性”不够强,未能用通俗易懂的表达手法,反映当代科学技术发展的新技术、新知识,尤其是与经济和社会发展紧密相关的人口、资源、环境、科技等重大问题的知识。 3.“创新性”缺乏。本文体裁、内容、表现形式、创作手法、科普理念的缺少创新性。 4.艺术性不高。选题不够新,创作手法和表现形式少有独创性,语言画面略显生涩,特色不鲜明,不太具有感染力;未能很好地将自然科学与人文科学相结合。

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