11月10日下午,我國著名的理論物理學家、中科院院士孫昌璞做客麓山論壇,為湖南師范大學師生帶來題為“量子物理的新視野——從信息、能源到生命科學”的講座。
講座開始,孫昌璞介紹了中國工程物理研究院在原子物理研究和基礎物理研究方面的情況。他從量子力學的基本觀念,量子退相干問題,單量子態的制備、操縱,從熱力學看看量子操控和信息處理以及基于量子態的生命科學現象等方面進行了闡述。
孫昌璞通過對經典實驗的講解,介紹了物理學由經典物理學到量子物理學演變的過程。他說,波粒二象性的發現打破了經典的預言,第五次索爾維會議的召開,開始了愛因斯坦和玻爾等關于量子力學基本問題及其詮釋學術的爭鳴。隨著物理學的發展,玻恩發現了薛定諤方程中波函數的意義詮釋了兩者的統一性。
孫昌璞由量子力學的經典問題——“薛定諤貓”為大家介紹了量子退相干的問題。他說,量子退相干問題是量子信息目前面臨的重大挑戰之一,把不同的量子態載體相干地集成起來就能夠利用量子傳播信息。他通過介紹在2001年獲得諾貝爾獎的波色-愛因斯坦凝聚理論,闡釋了宏觀量子態產生的條件。
孫昌璞從2012年物理諾貝爾獎的得主Serge Haroche和David J.Wineland入手,介紹他們建立的能夠測量和操縱單個量子體系的有基礎性突破的試驗方法。孫昌璞介紹說,Haroche領導實驗小組堅持了30年,才建立起精密的微腔量子電動力學實驗系統,從事自然科學研究的學者、專家要主動學習這種扎實勤奮、精益求精的科研精神。哈佛大學Lukin組的單光子晶體管的線性波導方案以及湖南師大周蘭教授提出的單光子開關的耦合腔波導方案都極大推進了量子力學的發展。他認為,由耦合微腔與“可逆退相干”實驗產生的理論對產生、測量和利用單個系統的量子態有直接的作用。他還為我們解釋了量子物理學的現實意義。
互動環節中, 孫昌璞耐心解答了同學們的提問。
湖南師范大學副校長匡樂滿,研究生院院長陳建初、院黨委書記彭運石等和同學們一起聆聽了講座。