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陈宇翱:在世界上最冷的地方操纵原子,用“慢镜头”的方式理解宇宙

麦芽杨 我是科学家iScientist 2022-10-01

12月21日,“我是科学家”将举办年度盛典

“每天都有新鲜事”



本期演讲嘉宾


陈宇翱

中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心教授


《在世界最冷的地方操控原子,用“慢镜头”的方式理解宇宙》




陈宇翱采访视频:



在中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心教授陈宇翱看来,量子物理并没有什么特别深奥之处:可以视作经典物理的延伸,在微观世界里,有一些和大家的直觉不太一样的地方,给我们带来和传统信息领域不一样的好处——


“比如,计算机领域里,信息要么是0要么是1,但在量子信息领域,它可以处在0和1的叠加状态。当我们把信息编码到0和1的叠加态上,在量子通讯领域,它可以提供一个数学上可以证明的无条件安全;在量子计算领域,它可以提供一个远远超于现状超算的强大计算能力;再比如,在测量领域,可以超越现有的测量精度。”


量子物理在测量领域可以超越现有精度 | cas.cn


“冷原子操纵”是陈宇翱的研究方向之一。“原子本身会有热运动,你要把它放到光里,还不会走掉,就要把原子冷却到很低的温度。”


低到什么程度呢?


“我们用的是全世界最难最冷的技术,比绝对零度只高了10的负9次方——太阳表面是6000度,我们日常的沸水是100度,太阳和日常只差了60倍——而我们实验室的温度,比日常生活里的水,低了12个数量级。”


实验室的温度比日常生活中的水低了12个数量级 | Pixabay


要达成理想的实验条件,仪器的精密程度是关键因素之一。科学创新需要思维的活跃,也需要基础条件的扎实。


“说到我们每天的工作,很多时候,其实包括怎么样最合理的应用经费,和供应商公司沟通。比如我们最开始做‘多光子纠缠实验’的时候,一开始就是四光子纠缠,后来到五光子纠缠,从五光子到六光子纠缠的过程中,我们就要跟激光器公司的技术人员不停沟通,怎样将激光功率提高又不至于将仪器烧坏——其实也是互相促进,我们帮他们公司制造出更好的设备,制造出更好的设备,我们就相当于他第一个用户,帮我们更好地做实验。”


12月21日,欢迎来中国科技馆,听陈宇翱老师聊聊量子的故事。


12月21日下午14:00-16:30

北京 · 中国科技馆

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  • 乘坐328、379、419、484、617、628、751、913路、运通110路到“洼里南口”站,向北步行约6分钟到达中国科学技术馆西门

  • 乘坐328、379、419、425、484、518、628、630、695、751、617、913、949、运通110路到“豹房”站,向西再向北步行,约10分钟到达中国科学技术馆东门

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