军报解析量子技术:引发军事领域变革,势将改变未来作战制胜机理

2019-02-15 10:49 菲律宾申博在线官网登入

打印 放大 缩小

2018年度国家科技奖励大会8日在北京举行,中国科学院院士、清华大学副校长薛其坤教授领导的清华大学、中科院物理研究所实验团队完成的“量子反常霍尔效应的实验发现”项目,获得2018年度国家自然科学奖项中唯一的一等奖。图为中国科学院院士、清华大学副校长薛其坤。

2018年度国家科技奖励大会8日在北京举行,中国科学院院士、清华大学副校长薛其坤教授领导的清华大学、中科院物理研究所实验团队完成的“量子反常霍尔效应的实验发现”项目,获得2018年度国家自然科学奖项中唯一的一等奖。图为中国科学院院士、清华大学副校长薛其坤。(拖拽/保存图片可查看大图)

(解放军报2月15日报道)今年1月8日,国家科学技术奖励大会在北京隆重举行。大家注意到,评选出的唯一一项国家自然科学最高奖一等奖,是由清华大学薛其坤院士领衔完成的“量子反常霍尔效应的实验发现”

何以获得如此高奖?原因就在于,在凝聚态物理领域,量子霍尔效应是极为重要的研究方向。而量子反常霍尔效应,不依赖于强磁场,由材料本身的自发磁化产生,零磁场中就可实现量子霍尔态,很容易应用到日常电子器件中。1988年以来,不断有物理学家提出各种方案,却在实验上没有进展。2013年,薛其坤院士的团队从实验上首次观测到量子反常霍尔效应,并在当年美国《科学(Science)》杂志上发表了这一最新研究成果。

可以说,量子是研究微观粒子世界十分重要的物理概念。大家可能会认为,量子与分子、原子、中子、电子一样,也是组成物质的基本粒子。但实际又会怎样?那就看看专家怎么说。

■微观世界里的“黑马”

量子(Quantum),又称能量子。顾名思义,就是能量的最小单位。量子由何而来呢?这个重要的现代物理概念,是1900年由德国物理学家马克思·普朗克(Max Planck)提出的。普朗克在研究黑体中能量发射与接收时遇到了难解之题:当使用伽利略与牛顿建立的物理体系,也就是假设能量是连续不断传递时,不能解释黑体能量辐射问题。他认为,只有假定能量在发射和吸收时,并非连续不断,而是若干一份一份、存在最小单位时,很多物理现象才能解释得通。

这一假定,在当时物理权威界被认为是“一种疯狂”。物理学界有一个“真理”:能量是连续不间断传播的。如同火车沿直线由北京经保定到石家庄,如果有人说,火车从北京行驶到石家庄,却不经两站之间的保定站,那么大家一定会觉得不可思议。水温由80℃上升到100℃,直接跳过90℃,这同样也会让人觉得不可思议。

普朗克的假设动摇了物理学界的“真理”,引发“轰动”。他进一步阐明,能量不可能被无限分割,一定存在于一个最小单位,保持着能量的基本特征。这个最小单位就是能量子,即量子。绝不存在部分或二分之一的量子,它只能是整数倍的方式存在。

量子最早的概念,单指最小单位的能量。后来不少物理学家发现,不单单能量可以表现出这种不连续的分离化性质,其他物理量,如角动量、自旋、电荷等都可表现出量子化特征。于是,量子的范围又被扩大到了整个物理体系中,进而构建了量子力学以及量子计算、量子通信等等。

责任编辑:鲁路(QM0002)  作者:高东广

网站地图 ag真人百家乐 申博游戏登入不了 申博太阳城注册 太阳城申博开户
申博手机APP版登入 申博游戏桌面下载官网 申博菲律宾太阳城88登入 申博在线游戏开户
盛618官网 太阳城亚洲开户 申博代理开户 澳门新葡京赌场
申博娱乐开户 申博现金网址 太阳城手机版 太阳城app下载
申博登录不了 申博太阳城登入 申博现金网 太阳城