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国防科大教授:量子的星光大道

2013-08-08 08:46
蓝林笑生
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  上月中旬,一则新闻格外引人关注:习主席考察中国科学院时,与“70后院士”潘建伟聊量子信息。

  今年上半年,从潘建伟等中国科学家的实验室里接二连三传出捷报,中国量子研究领域引来世界前所未有的瞩目。

  量子,究竟是何方神圣?它有何神奇之处?为何从国家元首到科技精英都对它如此关注?以下国防科技大学理学院陈平形教授为您讲述量子的星光大道。

  陈平形,1969年生,湖南湘乡人。现为国防科技大学理学院教授,博士生导师,量子信息方向学术带头人。多年从事量子信息基础理论及其应用研究,发表相关SCI论文50余篇。全国量子光学专业委员会委员,全国百篇优秀博士学位论文获得者,入选教育部新世纪优秀人才支持计划。

  陈平形量子自述

  认识我需要勇气

  有人说,没有假说就没有科学。我觉得这句话太对了。我的名字就来源于一个著名的假设。

  我出生于1900年12月14日。那一天,我的伯乐、德国物理学家普朗克提出一个假设:量子是光场能量的最小单元,原子吸收或发射能量是一份一份进行的。

  或者,你可以这样来理解我:原子吸收辐射,可以说是原子“吃”辐射,它不是像喝牛奶那样,而是像吃米粒一样,每个米粒就是食物的最小单位。我,就是那个能量“米粒”。

  要知道,这是一个惊世骇俗的假设。一直以来,我们的物质状态被认为是连续的、确定的。但我的诞生让传统意义上的状态连续性丧失了,直接颠覆了牛顿等科学家建立起来的经典物理观。

  随着我的不断成长,各种石破天惊的观点横空出世。波粒二象构成了量子性质的核心。它与概率解释共同摧毁了经典世界的确定性,互补原理和不确定原理又合力捣毁了世界的客观性和实在性。总之,在我的视线里,这个世界再也不是确定的世界。

  怎么样,是不是觉得我越说你越困惑?这就对了,在这个问题上,爱因斯坦和你是一个处境。我的另一个伯乐、量子论的奠基人之一玻尔曾经感慨地说:“如果谁不为量子论感到困惑,那他就没有理解量子论。”

  认识我需要勇气。在我的成长道路上,一直伴随着争议和论战。二十世纪最著名的物理学家几乎全卷入其中,他们忽而革命,忽而保守,忽而发现我、提携我,忽而嘲讽我、怀疑我,但最终,多数人选择承认我、接受我。

  今天,尽管我已经100多岁了,并已经爆发出巨大能量,但科学家们认为我尚未进入“青春期”。原因很简单,关于我的很多问题,至今仍然难以回答。

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