中国科学院化学所易院平课题组提出并通过理论模拟证明端基π-π堆积能够有效减小A-D-A型窄带隙小分子受体的单/三线态之间的能级差,有利于同时降低激子解离过程和三线态复合带来的能量损失,而且保持强的光吸收,从而为实现高效有机光伏给出一条重要途径。相关结果在线发表在Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.202000975)。https://t.cn/A6AdDuzo https://t.cn/A6AdDuzX
庭院百香果葳蕤丰盛,家人无暇打理,任由之恣意生长,蔓延在地,花果烂漫。因对百香果深爱有加,不忍凌乱其态,惨催其味,故寻得柴薪,支其枝蔓,使其离地有余,以解燃眉之势。
听闻南市钢骨尚好,欲往之易,而家母以为女子多艰,阻拦再三,遂弃。
嗟呼!女子多艰不若男乎?风澜气清,尊礼守教,则无所异也。
(难过,我的玫瑰萎了……[失望])
听闻南市钢骨尚好,欲往之易,而家母以为女子多艰,阻拦再三,遂弃。
嗟呼!女子多艰不若男乎?风澜气清,尊礼守教,则无所异也。
(难过,我的玫瑰萎了……[失望])
读书4:《猫、爱因斯坦和密码学:我也能看懂的量子通信》
这两天在读霍金的《大设计》,里面艰涩的物理学专业词句,让我读起来很是费劲。在读到双缝实验部分时,不得不借助知乎,先给自己科普一下,于是发现了这本书,通俗易懂。
这本书有五章,前三章为量子物理知识,第四章回顾了密码学的千年历史,第五章是将量子物理用于通信,即量子通信。
一双缝干涉实验
20世纪初,物理学家纠结一个上百年的问题:光,到底是波还是粒子?于是做了双峰干涉实验一解百年纷争。
第一次实验,把光子发射机对准双缝发射,结果是呈标准的斑马线。说明光子是波。
第二次实验,把光子机枪切换到点射模式,保证每次只发射一个光子。结果仍呈斑马线。
问题是:根据波动理论,斑马线来源于双缝产生的两个波源之间的干涉叠加;而单个光子要么穿过左缝,要么穿过右缝,穿过一条缝的光子到底是在和谁发生干涉?是否是,光子在穿过双缝时分裂成了两个光子——左半光子和右半光子?
第三次实验:在屏幕前加装两个摄像头,一边一个左右排。哪边的摄像头看到光子,就说明光子穿过了哪条缝。结果就是,每次不是左边的摄像头看到一个光子,就是右边看到一个。一个就是一个,从来没有发现哪个光子分裂的情况。说明光子是粒子。然而,不知从何时起,屏幕上图案,悄悄变成了两道杠。
没用摄像头看,结果总是斑马线,光子是波;用摄像头看,结果就是两道杠,光子变成了粒子。这就是光的波粒二象性。
这时,光是波是粒已经不重要了,人们也把目光转到了“观察者”身上。“光子是什么”这一客观事实,是由我们的观察(放不放摄像头)决定的?
第四次实验:事先,只有屏幕没有摄像头,等它穿过以后,再迅速加上摄像头。结果:无论加摄像头的速度多快(以纳秒计算),只要最终加上了摄像头,屏幕上一定是两道杠;反过来,如果一开始有摄像头,哪怕在最后一刻撤掉,屏幕上一定是斑马线。
加不加摄像头,是在光子已经穿过双缝以后再决定的。不管光子在穿缝的时候什么形态,过了缝应该留定型了。既然光子在加摄像头之前就定型了,为什么实验结果还是能在最后一刻发生变化?难道,在之后做出的人为选择(未来),能够改变之前已经发生的事实(历史)?
二 量子世界三大基本原则
"量子力学代言人"尼尔斯•玻尔总结了量子世界的三大基本原则:
1.叠加态原理:一切事物可以同时处于不同的状态(叠加态),各种可能性并存。比如,一个光子可以同时处在左缝和右缝。这种人类无法想象的叠加态,才是最普通不过的本质形态;而在我们看来“正常”的非黑即白,才是一种特例。
2.测不准原理:叠加态是不可能精确测量的,这并不是因为仪器精度不够高。这个“不可能”是被宇宙规律所禁锢的“不可能”,而非“有可能但目前做不到”。
3.观察者原理:虽然一切事物都是多种可能性的叠加,但是,我们永远看不到一个既左且右、又黑又白的量子物体。只要进行观测,必然看到一个确定无疑的结果。至于到底看到哪个态则是随机的,其概率高低取决于后天叠加态中哪个态的成分居多。
按照玻尔的说法,观测的一瞬间,光子就随机蜕变成多种可能中的一种,还把这个过程取名为“塌缩”。
三 薛定谔的猫
根据哥本哈根解释。箱中的猫是不死不活、又死又活的叠加状态的猫,直到开箱那一刻才瞬间"塌缩"成一只死猫或者活猫?
四 量子纠缠
在薛定谔“孪生粒子”的思想实验中,两个相距万里的粒子,观测出A的状态,也就知道B的状态,因为A和B都是一个母粒子分裂而成的,B的状态一定和A相反。因为A、B两个粒子的命运紧密相连,牵一发而动全身。AB之间的反应叫量子纠缠。
无论相隔多远,处于“纠缠态”的两个孪生粒子就像有心灵感应般,零延迟、发生同步反应。两个粒子之间有一道穿越时空的纽带——超距作用。
五 对相对论的挑战
当观测的一瞬间,事物瞬间变了,这个速度能有多快?无线快。宇宙的尺度是以“亿光年”为单位计的,在恢宏的空间中,银河系一边发生的任何事情,不可能立即对彼岸的世界造成影响。通过对粒子A的观测,居然瞬间让远方的粒子B的量子叠加态塌缩了——这被爱因斯坦斥为“幽灵般的超距作用”。
在严谨的学术界,“幽灵”是一个让人联想起伪科学的词。不存在超光速,更不存在超距作用,因为这是相对论的大前提:局限性。如果量子纠缠允许超光速,那么,是量子力学错了,还是已经被无数次实验证实的相对论错了?
“贝尔不等式”、史砚华的幽灵成像实验。宣告了量子力学获胜,幽灵般的超距作用,是真的。但是,并不违反相对论(任何信息和物质不能超过光速)。
虽然信息是瞬时传送过来的,但要把其中的乱码剔除,提取出真正的内容,还是必须把图像用不超过光速的传统方式再发一遍。让爱因斯坦操碎了心得"超光速"问题,只是杞人忧天。
六 量子纠缠的背后
量子纠缠中最神秘的现象“超距作用”其实并没有超越光速,而是像虫洞那样穿越了时空。这就是为什么,孪生粒子能够异地千里,同呼吸共命运的真正原因。
无处不在的量子纠缠,像建筑物的钢筋结构一样,把本应支离破碎的时空编织成了一个整体。
这两天在读霍金的《大设计》,里面艰涩的物理学专业词句,让我读起来很是费劲。在读到双缝实验部分时,不得不借助知乎,先给自己科普一下,于是发现了这本书,通俗易懂。
这本书有五章,前三章为量子物理知识,第四章回顾了密码学的千年历史,第五章是将量子物理用于通信,即量子通信。
一双缝干涉实验
20世纪初,物理学家纠结一个上百年的问题:光,到底是波还是粒子?于是做了双峰干涉实验一解百年纷争。
第一次实验,把光子发射机对准双缝发射,结果是呈标准的斑马线。说明光子是波。
第二次实验,把光子机枪切换到点射模式,保证每次只发射一个光子。结果仍呈斑马线。
问题是:根据波动理论,斑马线来源于双缝产生的两个波源之间的干涉叠加;而单个光子要么穿过左缝,要么穿过右缝,穿过一条缝的光子到底是在和谁发生干涉?是否是,光子在穿过双缝时分裂成了两个光子——左半光子和右半光子?
第三次实验:在屏幕前加装两个摄像头,一边一个左右排。哪边的摄像头看到光子,就说明光子穿过了哪条缝。结果就是,每次不是左边的摄像头看到一个光子,就是右边看到一个。一个就是一个,从来没有发现哪个光子分裂的情况。说明光子是粒子。然而,不知从何时起,屏幕上图案,悄悄变成了两道杠。
没用摄像头看,结果总是斑马线,光子是波;用摄像头看,结果就是两道杠,光子变成了粒子。这就是光的波粒二象性。
这时,光是波是粒已经不重要了,人们也把目光转到了“观察者”身上。“光子是什么”这一客观事实,是由我们的观察(放不放摄像头)决定的?
第四次实验:事先,只有屏幕没有摄像头,等它穿过以后,再迅速加上摄像头。结果:无论加摄像头的速度多快(以纳秒计算),只要最终加上了摄像头,屏幕上一定是两道杠;反过来,如果一开始有摄像头,哪怕在最后一刻撤掉,屏幕上一定是斑马线。
加不加摄像头,是在光子已经穿过双缝以后再决定的。不管光子在穿缝的时候什么形态,过了缝应该留定型了。既然光子在加摄像头之前就定型了,为什么实验结果还是能在最后一刻发生变化?难道,在之后做出的人为选择(未来),能够改变之前已经发生的事实(历史)?
二 量子世界三大基本原则
"量子力学代言人"尼尔斯•玻尔总结了量子世界的三大基本原则:
1.叠加态原理:一切事物可以同时处于不同的状态(叠加态),各种可能性并存。比如,一个光子可以同时处在左缝和右缝。这种人类无法想象的叠加态,才是最普通不过的本质形态;而在我们看来“正常”的非黑即白,才是一种特例。
2.测不准原理:叠加态是不可能精确测量的,这并不是因为仪器精度不够高。这个“不可能”是被宇宙规律所禁锢的“不可能”,而非“有可能但目前做不到”。
3.观察者原理:虽然一切事物都是多种可能性的叠加,但是,我们永远看不到一个既左且右、又黑又白的量子物体。只要进行观测,必然看到一个确定无疑的结果。至于到底看到哪个态则是随机的,其概率高低取决于后天叠加态中哪个态的成分居多。
按照玻尔的说法,观测的一瞬间,光子就随机蜕变成多种可能中的一种,还把这个过程取名为“塌缩”。
三 薛定谔的猫
根据哥本哈根解释。箱中的猫是不死不活、又死又活的叠加状态的猫,直到开箱那一刻才瞬间"塌缩"成一只死猫或者活猫?
四 量子纠缠
在薛定谔“孪生粒子”的思想实验中,两个相距万里的粒子,观测出A的状态,也就知道B的状态,因为A和B都是一个母粒子分裂而成的,B的状态一定和A相反。因为A、B两个粒子的命运紧密相连,牵一发而动全身。AB之间的反应叫量子纠缠。
无论相隔多远,处于“纠缠态”的两个孪生粒子就像有心灵感应般,零延迟、发生同步反应。两个粒子之间有一道穿越时空的纽带——超距作用。
五 对相对论的挑战
当观测的一瞬间,事物瞬间变了,这个速度能有多快?无线快。宇宙的尺度是以“亿光年”为单位计的,在恢宏的空间中,银河系一边发生的任何事情,不可能立即对彼岸的世界造成影响。通过对粒子A的观测,居然瞬间让远方的粒子B的量子叠加态塌缩了——这被爱因斯坦斥为“幽灵般的超距作用”。
在严谨的学术界,“幽灵”是一个让人联想起伪科学的词。不存在超光速,更不存在超距作用,因为这是相对论的大前提:局限性。如果量子纠缠允许超光速,那么,是量子力学错了,还是已经被无数次实验证实的相对论错了?
“贝尔不等式”、史砚华的幽灵成像实验。宣告了量子力学获胜,幽灵般的超距作用,是真的。但是,并不违反相对论(任何信息和物质不能超过光速)。
虽然信息是瞬时传送过来的,但要把其中的乱码剔除,提取出真正的内容,还是必须把图像用不超过光速的传统方式再发一遍。让爱因斯坦操碎了心得"超光速"问题,只是杞人忧天。
六 量子纠缠的背后
量子纠缠中最神秘的现象“超距作用”其实并没有超越光速,而是像虫洞那样穿越了时空。这就是为什么,孪生粒子能够异地千里,同呼吸共命运的真正原因。
无处不在的量子纠缠,像建筑物的钢筋结构一样,把本应支离破碎的时空编织成了一个整体。
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