@ 2016.04.17 , 12:00
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量子法系开启新篇章:光系法师发明新的光凝态术

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光系法师(光物理学家)能够将光转变为“液态”,他们将这一魔法称为波色-爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein condensate),施法之后可以将某一束光转换为“量子液体(quantum liquid)”。这种新型的光系法术使得光系法师们对光的控制达到了新的台阶,并将点燃量子计算的技能树。该技术将使得我们的的量子法术和施法安全性远超如今的水平。

这种法术原先的低级版本是通过释放高阶冰系法术——绝对零度拳的方式将光或者粒子(particles)降速。该法术的缺陷除了需要额外的冰系技能树之外,在二维空间(小管中)还无法将光完全静止,施法后光线仍然会沿着小管继续前进。但是,最近来自瑞士洛桑联邦魔法学院的高阶魔法师在向《大陆魔法学刊(Physical Review)》提交的一份光系法术研究报告中描述了一种能够在不借助冰系技能的情况下,在常温对光进行降速的新型法术,如果该报告中的高阶法术能够成功,将为广大光系法师节约大量的技能点,大家无需冰光双修即可释放波色-爱因斯坦凝聚。

在凯尔特树历1924年,著名的量子系法师爱因斯坦和光系大法师萨特延德拉·纳特·玻色共同提出了一种控制光的一种新法术,这种法术将光转变为以两位法师名字命名的新状态——玻色-爱因斯坦凝聚,转变为新状态的光速度降到十分低,在该法术的加持下,原子表现出一种奇特的特性。但是,这种法术需要高阶的冰系法术加持,将环境温度降低到接近绝对零度的-273.15℃,在该温度下,所有的原子的经典运动将停止。同样,光子也受到该条件的约束,原本聚结的光子被转变为冷凝的液态,但是光子也会在这种低温下不断消失。

距今为止,光系法师们观察到光只在二维状态下移动,你可以脑补液体在某个表面上蔓延。但是在不断追求对光可控的光系法师看来,为了进阶为量子法师,掌控更强力的量子法术,我们需要将在一维空间对光进行约束,同时要降低对温度的需求。

这次为光系法师界带来最新研究结果的阿列克谢克留奇科夫大法师,来自该学院的磁性量子高级进修班。通过大量的法术实验,他发现了这种能够在常温环境静止光的方法。他利用一种能够解决多体物理系统(many-body physics)中解决微分方程的数学奥义,也就是被称为松原格林形式化(Matsubara-Green’s formalism)的方法。通过修改光传播的介质的环境的几何形态和量子操作的混合维度,Kruchkov成功的将光的速度降低,这样他便能够在光冷凝态下观察光子的相互作用,以便研究更加高阶的法术。

为了做到这一点,他还专门研制了一种新的费曼图(Feynman diagrams),该图通过符文科技描绘了粒子间的新型交互模式。通过大量的推导和计算,他寻找到将光在室温环境下,在空间单一维度(某一轴线)控制光的法术控制方法,而之前的版本只能将光控制在某个平面内。

该发现的两个主要突破就在于室温环境和单一维度下对光的可控性进一步获得提升,这对未来量子系法术研究有着极大的意义。

煎蛋魔法研究院为您报道。

本文译自 epfl,由译者 邻家乖蜀黍 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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4.8
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TOTAL COMMENTS: 45+1

  1. 流风似水流年
    @2 years ago
    3114631

    开启了魔法时代

    [158] XX [2] 回复 [0]
  2. 3114632

    这是替身攻击!!

  3. 帮主
    @2 years ago
    3114634

    那么,这种神奇的药在哪里才能买得到呢?

  4. 3114636

    圣光忽悠着你!

    [49] XX [1] 回复 [0]
  5. 皮球
    @2 years ago
    3114639

    火系巫师:发动机制造
    风系巫师:飞行器制造
    雷系巫师:自动化
    土系巫师:地质学
    水系巫师:管道工程

    [57] XX [2] 回复 [0]
  6. 3114641

    膜法师:我只是做了一些微小的工作,谢谢大家

    [102] XX [1] 回复 [0]
  7. thornssc
    @2 years ago
    3114642

    要这么写出去投稿老板会气疯的。。。

    [23] XX [2] 回复 [0]
  8. 饕餮
    @2 years ago
    3114643

    这翻译, 太6了

    [28] XX [1] 回复 [0]
  9. 莲淤
    @2 years ago
    3114645

    这么一说,这还真是魔法!(我们可以这么称呼)
    小编点赞(σ′▽‵)′▽‵)σ

    [19] XX [2] 回复 [0]
  10. 拜一刀
    @2 years ago
    3114653

    毫无机翻味,真的←_←

    [59] XX [1] 回复 [0]
  11. 硬核武器
    @2 years ago
    3114655

    翻译66666

  12. 罗琦
    @2 years ago
    3114656

    哈哈哈哈哈,幽默的小编。

  13. 八咫猪
    @2 years ago
    3114658

    煎蛋确实很多魔法师

    [14] XX [1] 回复 [0]
  14. 正路
    @2 years ago
    3114661

    信达雅

  15. LuRenJia
    @2 years ago
    3114662

    所谓科技或许真的只是人类可以理解并掌握的魔法而已

  16. 高二
    @2 years ago
    3114674

    论如何写一篇激怒物理学家的科普。

    [49] XX [1] 回复 [0]
  17. 煎蛋掰弯计划
    @2 years ago
    3114682

    核武器是禁咒喽

    [16] XX [0] 回复 [0]
  18. 3114688

    服从波色爱因斯坦统计,超流体?

  19. 3114689

    这翻译真是超带感,我都燃起来了

    [18] XX [1] 回复 [0]
  20. 3114711

    @jules: 3HE是超流体,但它服从费米迪拉克统计。3HE形成库珀对自然也会凝聚。并不能这么说。

    然而我粗浅的工程物理背景有些无法理解纯粹光子如何服从波色爱因斯坦统计。量子浓度与系统质量有关,光子明明没质量。

    估计是魔法一样的数学技巧。

  21. 啊梦
    @2 years ago
    3114715

    小编怕咱们说:每个字都能看懂

  22. 商周知
    @2 years ago
    3114718

    我现在一脸懵逼。。。。。

  23. 3114726

    这是我见过最赞的科普文!

  24. 无敌的人
    @2 years ago
    3114728

    这样的文章必须收藏

  25. 发卡卡
    @2 years ago
    3114736

    爱因斯坦明明是会大预言术的五系大魔导师来着!

  26. 高二
    @2 years ago
    3114745

    @cure:
    当年波色一开始思考的正是光子的统计,而爱因斯坦的工作是将这个结论推广到物质上,所以才有了波色爱因斯坦统计,也有了量子浓度关于质量的关系。
    本质来说,任何经典场都可以称为其粒子的波色爱因斯坦凝聚,光子整体表现出的相干波可以被描述成光子的波色爱因斯坦凝聚,只是光子无光子守恒定律这样的东西,碰到共振腔腔体直接消失掉,传统意义上热平衡不存在了。准平衡态可以用共振腔里的光子在散射中与染色气体分子多次散射交换能量去实现。

  27. 3114754

    @皮球: 修行原力的表示不服。我们绝地武士也是魔法时代的半边天。

  28. 3114765

    @高二: 受教了。

  29. MouseBat
    @2 years ago
    3114766

    我想知道,如果设计一个基于全反射的单向环形光路,将光导入后,光会被一直困在这个光路中么?

  30. hhhhha
    @2 years ago
    3114784

    @cure:光子是有质量的,只是没有固有质量或者叫内禀质量或者叫静止质量

  31. 晓月
    @2 years ago
    3114790

    简单易懂的现代魔法

  32. 3114795

    战士表示看不懂

    [15] XX [0] 回复 [0]
  33. 白鹰
    @2 years ago
    3114801

    我觉得的这样传译科普文,反而让蛋友们更能接受些~。。。

  34. 高二
    @2 years ago
    3114815

    @MouseBat:
    1)不存在完美的全反射,光子不存在守恒定律,它们会被镜面逐渐的吸收掉。
    2)即使存在完美的全反射,你也不可能知道光子是不是被囚禁在其中。你要怎么观察?你得用去探测,但一旦存在那样的探测器,那就是至少你打开了一个小孔,一些光子被探测器吸收了。你永远也无法知道你是不是光子是不是在那里永远的困着。
    3)你怎么放入光子?放入的那一瞬间的反弹射出的光的那个东西就会把光子吸收掉了。

  35. 比哦
    @2 years ago
    3114841

    囫囵吞枣,猪八戒吃人参果,嚼了!( ̄ε(# ̄)☆╰╮( ̄▽ ̄///)

  36. 逗比
    @2 years ago
    3114848

    小编你是认真的吗233

  37. 神响
    @2 years ago
    3114861

    太牛逼了

  38. 邻家乖蜀黍
    @2 years ago
    3114894

    煎蛋反智主义

  39. passer
    @2 years ago
    3114895

    文章写的有趣,翻得也很棒

  40. vodkas
    @2 years ago
    3114897

    吃枣药丸

  41. 芙啦~古蓝苏
    @2 years ago
    3115027

    喜欢这种风格的文可以去看《奥术神座》

  42. 戈饭
    @2 years ago
    3115121

    如何激怒物理学家……

  43. TOMMYS
    @2 years ago
    3115340

    我不太舒服

  44. 诶呀我滴妈呀
    @2 years ago
    3115566

    绿色弧线好性感 像咪咪的侧面

  45. physic99
    @2 years ago
    3116052

    哈哈哈哈23333翻译nice,燃起来了我要去工作了别拦我

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