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得IP超弦者得“天下”

已有 316 次阅读2016-2-15 22:08 |个人分类:第三次超弦革命| 物理学家, 暗物质

IP超弦者得“天下”

严河流

新中国刚解放,毛主席就以自然国学物质无限可分论作巧妙培育,在对抗“以苏解马”的自然哲学。20世纪后期,格拉肖在毛主席逝世后提议将物质无限可分的间隙中有暗物质,命名为“毛粒子”,但未被科学界采纳。因为格拉肖曾反对弦理论,他没有把物质无限可分的间隙中有暗物质,和弦理论联系起来说清楚。对此,1999年他的研究生兰德尔和桑德鲁姆的R-S膜世界模型,却具有他没想到的一些说服力。而早在1968费曼根据电子深度非弹性散射实验和比约肯的标度无关性,提出高能碰撞中的部分子模型,和盖尔曼的夸克模型是方法不同结论相同的一回事,接着物理学进入了一个类似用夸克海、海夸克联系超弦、解释间隙暗物质飘流的新时代,打响IP超弦争夺战。得IP超弦者得“天下”,使美国80%以上的物理学家成为超弦理论的研究和应用者。

IP超弦多元变现,使得西方各科技大国纷纷跟进。而日本更是激进,日本政府出台政策要求所有国立大学,要么关停人文与社会科学的本科系部与相关研究生院,要么使之转型,以为此潮流服务。这是为什么?IP超弦并非盈利工具,IP超弦成功开发也存在偶然。但复杂变现IP超弦模块的设计投入,从标准功能的设计,走向更加复杂的IP超弦变现领域,使全球IP超弦变现以更喜人的速度成长,正在逐渐迈向成熟。这都因理论先行,提供前沿的应用参考,IP超弦变现迅速设定为实体经济和社会需要。而把IP超弦变现打造成为有众所周知的著名高科技品牌,也有着巨大的号召力和影响力,真正的IP超弦变现也可以永久存活。例如,中国目前的IP多光子纠缠及干涉度量,就获得2015年度代表中国自然科学领域最高奖项的国家自然科学奖一等奖。中国科技大学潘建伟、彭承志、陈宇翱、陆朝阳、陈增兵为主要完成人,这个获此殊荣的该团队成员,均为“70后”、“80后”的青年科学家。

 

然而历史的惯性反对声也不绝于耳

中国科技大学潘建伟、陆朝阳等,在国际上首次实现的综合性能最优单光子源,是基于半导体量子点的高效率和高全同性的单光子源,综合性能达到国际最优,而为实现基于固态体系的大规模光子纠缠和量子信息技术奠定了基础。但北京大学物理学院的王国文教授,却质疑“这样的量子点单光子源,可在将来应用于大规模光子纠缠”。王国文教授说:物理世界第一谜量子纠缠,二粒子的纠缠公式最早见于狄拉克1926年的文章《关于量子力学的理论》中,起自全同电子的态的交换对称性。氦原子中电子的交换能,可以用这种纠缠来解释:

电磁交换作用,理论上随电子间距离增大而减小,不存在隔空影响。对量子纠缠的解释,倒可以做个比喻:东乡的书记张三兼西乡的乡长,西乡的书记李四兼东乡的乡长,东乡的书记张三一感冒,西乡的乡长就咳嗽,西乡的书记李四拿烟,东乡的乡长给点火,即使两乡远离十万八千里。所以隔空传输和其变种“纠缠交换”都是巫术,通过纠缠交换的多光子纠缠是魔术。按这个理解,半透半反镜、光电探测器、符合计数器这个系统,在物理上无纠缠光子的功能,所称的多光子纠缠是假,因此,这个“多光子纠缠干涉度量学”一无是处,全盘皆错。

然而潘建伟等说的量子点,是通过分子束外延方法制备的半导体量子器件,又被称为“人造原子”,原理上可以为量子信息技术提供理想的单光子源。为了能够用于可扩展、实用化的量子信息技术,单光子器件必须同时满足三个核心性能指标:单光子性、高全同性和高提取效率。尽管从2000年开始,许多国际研究机构对量子点光学调控进行了深入探索,然而这三个核心指标一直无法同时满足,因而成为固态量子光学领域15年来悬而未决的重大挑战。

2013年,潘建伟、陆朝阳等首创量子点脉冲共振激发,实现了当时国际上全同性最好的单光子源,但之前的实验中荧光收集效率较低。为大幅提高荧光提取效率,他们通过高精度分子束外延生长与纳米刻蚀工艺结合,获得了低温下与量子点单光子频率共振的高品质因子光学谐振腔。实验产生的单光子源提取效率达到66%,单光子性优于99.1%,全同性优于98.6%,在国际上首次同时解决了单光子源的三个关键问题,成为目前国际上综合性能最优秀的单光子源。该实验实现的量子点单光子源亮度,比国际上最好的基于参量下转换的触发式单光子提高了10倍,同时具有接近完美的全同性,而且所需激光泵浦功耗降低1千万倍(纳瓦量级),这样的量子点单光子源可在将来应用于大规模光子纠缠。

 

我国院士要超越爱因斯坦相对论

被多数科学家奉为圭臬广义相对论,已经走过100年。中科院院士、中科院卡弗里理论物理研究所研究员吴岳良教授,要打破爱因斯坦广义相对论中,关于广义坐标变换不变假设的局限,建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论。  吴岳良教授要重新定义物理学并不奇怪,理论物理从来就不缺乏挑战者。例如。美国又宣布发现引力波存在的确凿证据,是子虚乌有吗?但吴岳良教授基于量子场论和对称原理,提出引力量子场论不再从推广狭义相对论和坐标时空几何的途径,来构建的量子引力理论相关成果,是发表在国际著名的《物理评论》上的。

广义相对论在1915年提出,因为比牛顿万有引力更精确、优美,同时顺利解释了水星近日点的旋进,而走红物理界。因理论必须要得到证明和检验,用“星光偏折”实验作的首次实验数据,证实了广义相对论。在狭义相对论四维引力场时空中建立的引力量子场论,要统一描述引力、电磁力和弱力等自然界基本相互作用力,并导出含有引力场效应的所有基本量子场运动方程,和所有基本对称性对应的守恒定律,包括超越爱因斯坦广义相对论的引力场方程和能动量守恒定律,会了不得。在吴岳良教授引力量子场论中,是把弯曲坐标时空的几何度规,不再作为基本引力场,而是把对称原理,被作为的刻画对称与对称破缺的基本原理。

相比于爱因斯坦广义相对论中广义坐标变换不变的假设,在吴岳良教授重新定义物理学的引力量子场论中,关于自然界基本规律与时空坐标和标度选取无关,并遵循局域规范不变的假设更为基本的说法,有什么奥秘吗?吴岳良教授认为:是引力量子场论中的量子效应,使得引力标度子引发整体标度对称性破缺,导致早期宇宙的暴胀,给出以量子暴胀宇宙为起源的量子引力场时空动力学的。因此,他从引力量子场论在低能情况下的有效理论,给出爱因斯坦广义相对论预言的无质量引力子,以及有质量的自旋规范子和标度规范子。真完善的吗?爱因斯坦的广义相对论广义坐标变换不变假设,依赖的是里奇张量、里奇曲率、里奇熵流等黎曼张量类似的数学,很多专家不会具体计算,吴岳良教授精通吗?而且里奇张量效应说到底,是量子纠缠、量子信息态隐形传输操纵机制中的基础的基础。

199529岁的佩雷尔曼在结束美国三年的学习前,掌握了里奇流;坚持到2002年,他的《里奇流作为梯度流》的论文已找出了哈密顿漏掉的一个重要细节:一个随流总是递增的量,给出了这个流的方向。佩雷尔曼将其与统计力学、热动力学规则下的数学作了类比,并将这个量称为。“佩雷尔曼熵”虽然排除了难住哈密顿的几种特定奇点,但仍然需要确定剩下的奇点中可能有问题的种类,且必须说明一次只会有一种情况,而不是多种无限的叠加累积。然后,对每一种奇点,还必须说明如何在它可能使里奇流破坏之前修剪和使其光滑;但这些对证明庞加莱猜想的步驟已经足够。因丘成桐主张在中国人中培养新秀,他选中了曹怀东和朱熹平,参加解读佩雷尔曼证明里那些没写下完成的庞加莱猜想和瑟斯顿几何化猜想证明的论文细节。


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