弦方量子色动化学原理应用举例解读

弦方量子色动化学原理应用举例解读

在科技前沿，朝鲜氢 弹试验类似“量子色动化学”爆震燃烧没有核聚变放射性污染超标，即使是一个国家的专职科学家，条件不够做实验也难。即使是普通化学的马成金“水燃烧”试验，因为化学反应有毒气，不安全，一般的人也不能做。原国家物资部燃料司副司长严谷良高工生前到过盐亭县玉龙镇，对县农机站马成金工程师说：“搞试验涉及军事用途不是你干的事，说的话，国家有专门的人在干”。

所以我们讲“量子色动化学芯片”打造传奇解密的，只在原理数学。例如，是把卡西米尔力引进到原子核，如果质子数不是一个简单的强力系统，而是有很多起伏，也就能把“碳核”包含的相当于卡西米尔力平板的“量子色动几何”科学“细节”设计出来。因为氧核的8个质子构成的立方体，形成3对卡西米尔平板效应，这种“量子色动几何”效应是元素周期表中其他任何元素原子的原子核，所含的质子数的“自然数”不能比拟的。这其中的道理是：形成一个最简单的平面需要3个点或4个点，即3个点构成一个三角形平面，4个点构成一个正方形平面。卡西米尔效应需要两片平行的平板，三角形平板就需要6个点，这类似碳基。正方形平板就需要8个点，这类似氧基。

如果把这些“点”看成是“质子数”，6个质子虽然比8个质子用得少，但比较量子卡西米尔力效应，8个质子点的立方体是上下、左右、前后，可平行形成3对卡西米尔平板效应，即它是不论方位的。而6个质子点的三角形连接的五面立体，只有一对平板是平行的。这种量子色动化学能源器，参加到原子核里的量子波动起伏“游戏”，会加强质子结构的量子卡西米尔力效应。由此这种几何结构，就有量子色动化学的内源性和外源性之分。

A、诸平“魔角”石墨烯揭示了磁性惊喜系列

我们读2021年9月19日“科学网”个人博客专栏张天蓉教授发表的《量子英雄传-32-卷缩隐藏的维度-额外维度何处寻-微观世界藏玄机》一文，想到“张天蓉弦方”，也是一个立方体，有8个顶点，3对正方形平面类似3对卡西米尔效应平板。张天蓉“弦方”内蕴复杂性数学拟设的解密，是从0维空间表示一个点，类似“顶点”；1维是直线，类似一条“边”；2维是面，类似一个正方形的平面谈起，到3维是体积──可拟设类似魔方是用一个正方形的硬纸盒表示，同时拟设在正方形硬纸盒的8个“顶点”各自留一个小孔，和栓上一段弦线，我们称为“弦方”。“弦方”有类似“魔方”的魅力，但玩法是两个整块“弦方”之间的顶点、边线和面的多种与复杂组合的许多数据等，这些独立参数的结合，就形成了数学上的一个多维空间。

张天蓉“弦方”的“弦方”对接，简单的归类为把两个“弦方”各自的一个“顶点”与对方的一个“顶点”对接；各自的一条“边”与对方的一个“边”对接。这类对接虽然存在前、后、左、右、上、下等复杂性的“弦方”结合变换，但复杂性不超过外表面仍是正方形或是长方形的平面。机器学习法的张天蓉“弦方”复杂性数学描述，是“弦方”的不对称对接，如把一个“弦方”的一个正方形平面的一条“边”，与同样体积“弦方”的对方的一个正方形平面内的一条“对角线”对接，这时“对角线”之长要大于“边”长的不等。这种对接，与复杂性不超过外表面仍是正方形或是长方形平面不同，存在前、后、左、右、上、下等复杂性的“弦方”结合面变换。

我们观控试验了其中一种：两个正方形硬纸盒的“顶点”留的小孔栓的弦线的连接，发现这种两个正方形上下重叠对接，除最上面和最下面是正方形2个外，前、后、左、右还有8个正方形平面，以及牵涉到3个三角形平面，和2个极不规整的四边形可展曲面的情况。

在利用原子界面来同时稳定超导性和铁磁性中，这两种现象的共存在物理学中是罕见的。但正是弦方“量子色动化学芯片”的数学原理，为理解魔角石墨烯行为的自旋轨道耦合的独特影响，提供了一个新的实验旋钮模型操作，具有应用于新设备的潜力。例如魔角石墨烯的磁性可以通过外部磁场和电场来控制。这将使这个二维系统，成为计算机内存具有灵活读写选项的磁存储设备理想候选的操作。还有潜在的应用如量子计算铁磁体和超导体之间界面的组成部分，这样的界面很难创建，因为磁铁通常会破坏超导性。但如果一种兼具铁磁性和超导性的材料，即可提供一种创造这种界面的方法。

a）读“科学网”诸平个人博客专栏系列论文，第一篇数2022年1月8日发表的《“魔角”石墨烯揭示了磁性惊喜》一文，与打造“量子色动化学芯片”的原理数学最接近。化学家诸平教授介绍美国布朗大学物理学家李嘉（Jia Li）教授、林蒋夏志（Jiang-Xiazi Lin）教授、研究生伊琳•莫里塞特等，与哈佛大学理论物理学家张亚辉（Yahui Zhang）教授合作，了解与观测到类似弦方“量子色动化学芯片”的数学原理的磁场相关的物理现象。

在此项研究中，他们通过诱导一种称为自旋轨道耦合的现象，魔角石墨烯变成了一种强大的铁磁体。这是将魔角石墨烯与一块二硒化钨（WSe2）结合在一起，二硒化钨是一种具有强自旋轨道耦合的材料，调整堆栈精确地诱导了石墨烯中的自旋轨道耦合。在那里，用外部电流和磁场探测这个系统，实验表明，在外部磁场存在的情况下，沿一个方向流过此材料的电流会产生垂直于电流方向的电压。

这种电压被称为霍尔效应，是此材料内部磁场的标志。他们发现磁场状态可以通过外部磁场来控制，外部磁场的方向可以是石墨烯平面内的，也可以是平面外的。这与无自旋轨道耦合的磁性材料相反，在无自旋轨道耦合的磁性材料中，只有当外部磁场沿着磁性方向排列时，才能控制固有磁性。这一观测结果表明，自旋轨道耦合确实存在，并为建立理解原子界面影响的理论模型提供了线索。

量子数表征原子、分子、原子核或亚原子粒子状态和性质的数。通常取整数或半整数分立值。量子数是这些粒子系统内部一定相互作用下存在某些守恒量的反映，与这些守恒量相联系的量子数又称为好量子数，它们可表征粒子系统的状态和性质。主量子数n，决定电子层；磁量子数m，决定电子亚层及轨道数；角量子数l，决定电子亚层。近年来，魔角石墨烯在物理学领域引起了不小的轰动。

石墨烯是一种由碳原子按蜂窝状排列而成的二维材料。单片石墨烯本身就表现出非凡的材料强度和极其高效的电导率。美国布朗大学报道，当两层碳纳米材料石墨烯以特定的角度堆迭在一起，产生被冷却到接近绝对零度时，它突然变成了超导体，这意味着它可以在零电阻的情况下导电。即电子不仅开始与石墨烯薄片内的其他电子相互作用，而且开始与相邻薄片内的电子相互作用。改变薄片彼此之间的角度会改变这些相互作用，从而产生有趣的量子现象，比如超导性。

在凝聚态物理中，磁性和超导性通常处于光谱的两端，它们很少出现在同一材料平台上。然而可以在一个原本具有超导性的系统中创造磁性。自旋轨道耦合是特定材料中电子行为的一种状态，在这种状态下，每个电子的自旋微小的磁矩(向上或向下)与它围绕原子核的轨道相连接。自旋轨道耦合产生了一系列有趣的量子现象，但它通常不存在于魔角石墨烯中。在魔角石墨烯中引入自旋轨道耦合，这为研究超导和磁性之间的相互作用提供了一种新的方法，并为“量子色动化学芯片”研究提供了令人兴奋的新可能性。

因为“量子色动化学”扩宽未来研究聚变和裂变，电子填充周期表中各种元素原子的能级，由主量子数n、角量子数l和磁量子数m标记，具有相同n与l，但n不同的能级已被归为一类。这里只是原子、原子核外层轨道能级一端的状态，内层原子核质子数一端的组装状态也很魔方，肯定会带来更多的刺激。如即使搞燃烧爆炸核武和核电，不产生放射性污染超标，旋钮模型操作的弦方弦盒，类似化学键的弦线、磁力线具有的电中性，也能打通联系原子、原子核内外两端，产生类似魔角石墨烯轰动的微芯片到人工智能的进步，为政权人物和政权现象的“战争与争霸”，和“和平与发展”的践行作智慧、比赛。

这里的细节类似碳元素和硅元素，在周期表属于同一列，外层能级都是4个电子，内层原子核里，碳元素是6个质子，组装弦方弦盒是五面体，具有一对量子卡西米尔平板效应。硅元素是14个质子，可分别组装6个质子“碳基”的量子卡西米尔效应，和8个质子“氧基”的三对量子卡西米尔平板效应，就不说旋钮再操作的装台效应了。

诸平是宝鸡师范学院、宝鸡文理学院的教授，1955年生，陕西扶风人，宝鸡文理学院学报编审。诸平教授在“科学网”个人博客专栏，发表可联系量子色动化学与人工智能芯片的文章如下举例有：

b）《微小的电涡流在铁电材料和铁磁材料之间架起了桥梁》一文说：一种铁电体钛酸铅薄膜夹在铁磁体钌酸锶层之间，每层仅为单链DNA的两倍厚。虽然这两种材料的原子形成了单一的连续晶体结构，但在铁电体钛酸铅层中，电极化通常会形成多个“畴”，就像蜂巢一样。这些畴只能用最先进的透射电子显微镜和X射线散射来观察。这种特殊的相互作用，在稳定拓扑磁结构如斯格明子中，扮演着关键的角色，是开发它们的电子类似物的潜在的新电子技术的关键。

c）《电子对X射线反应最快已经达到阿秒级》一文说：一项对电子动力学计时到阿秒级（10-18 s）的研究，揭示辐射在分子水平上可能造成的损害，是使用超快X射线激光脉冲，干扰氧化亚氮分子中的电子，并以前所未有的精度，测量所产生的变化。

d）《是什么让钴元素成为生命的必需品?》一文说：使用铁和钴金属通过水热法，将碳酸氢盐还原成长链碳氢化合物(≤24个碳)，可解释石油的非生物起源和生命出现的关键事件。

e）《让“死”锂复活，恢复电池活力》一文说：制造一个带有锂镍锰钴氧化物阴极、一个锂阳极和一个介于两者之间的孤立锂岛的光学电池的测试设备，能够实时跟踪使用时，电池内部发生对电池操作做出孤立的锂岛根本没有“死”反应的情况──给电池充电时，锂岛慢慢向阴极移动；放电时它向相反的方向转移，就像一只缓慢的蠕虫以纳米级为单位移动，通过在一端溶解锂并在另一端将锂又沉积出来传输。如果让锂蠕虫保持移动最终接触阳极，会重新建立电连接。

B、李言荣等在玻色子体系中诱导出奇异金属态

量子色动化学与以上打通从原子、原子核内层质子数一端弦方弦盒组装，联系原子、原子核外层能级一端的粒子状态变化的解读相类似，突破现有对奇异金属态与无序超导体的认知框架，推动凝聚态物理学领域向前引领量子理论发展的变革性成果之一，是2022年1月14日《中国科学报》记者袁一雪报道，电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室主任李言荣院士团队、北京大学物理学院/量子材料科学中心谢心澄院士与美国布朗大学的教授等协同攻关，成功突破了费米子体系的限制，在玻色子体系中诱导出奇异金属态。

他们通过在高温超导钇钡铜氧（YBCO）薄膜中，精准构筑纳米网孔阵列，实现了对玻色子相干性、耗散能等物性的跨尺度调控，在量子相变临界区发现了电阻随温度与磁场线性变化的奇异金属态。同时，低于超导临界温度时，体系霍尔电阻急剧减少为零，并且存在与库珀电子对相关的h/2e超导量子磁电阻振荡，证明体系的载流子是玻色子。并发现玻色子奇异金属的电阻由温度，与磁场简单的线性相加决定，证明了电阻在量子临界区与体系内在的能量尺度无关，满足标度不变的关系，揭示了玻色子在量子临界区存在奇异的动力学行为；建立了玻色子奇异金属的完备相图；阐释了玻色系统耗散量子相变的物理图像。该研究为理解凝聚态物理中奇异金属的物理规律、揭示奇异金属的普适性、完善量子相变理论奠定了科学基础，对量子色动化学揭示耗散效应对玻色子量子相干的定量影响，推动未来低能耗超导量子计算以及极高灵敏量子探测技术的发展，具有实际意义。

C、潘建伟等实现利用射频场相干合成三原子分子

量子色动化学与以上打通从原子、原子核内层质子数一端弦方弦盒组装，联系原子、原子核外层能级一端的粒子状态变化的解读相类似，是超冷原子和双原子分子混合气中利用射频场合成三原子分子。

2022年2月10日《中国科学报》记者桂运安、王敏报道，中国科技大学潘建伟、赵博等与中科院化学所白春礼小组合作，成功实现利用射频场相干合成三原子分子。在实验中从接近绝对零度的超冷原子混合气出发，制备了处于单一超精细态的钠钾基态分子。在钾原子和钠钾分子的费什巴赫（Feshbach）共振附近，通过射频场将原子分子的散射态和三原子分子的束缚态耦合在一起，成功地在钠钾分子的射频损失谱上观测到射频合成三原子分子信号。

由于分子内部的振动转动能级复杂，通过直接冷却的方法来制备超冷分子非常困难。超冷原子技术的发展为制备超冷分子提供了一条新途径，可以绕开直接冷却分子的困难，从超冷原子气中利用激光、电磁场等来合成分子。从原子和双原子分子的混合气中合成三原子分子，是合成分子领域的重要研究方向。而且利用高度可控的超冷量子气体来模拟复杂的难于计算的物理系统，可以对复杂系统进行精确的全方位研究，因而在化学反应和新型材料设计中具有广泛的应用前景。超冷分子将为实现量子计算打开新思路，为量子色动化学的量子模拟和超冷化学的研究开辟了新道路，也提供了平台。

D、美日韩等用光和磁方法诱发室温超导的超导性

量子色动化学与以上打通从原子、原子核内层质子数一端弦方弦盒组装，联系原子、原子核外层能级一端的粒子状态变化的解读相类似，激光可能是一种创造和探索瞬态的好方法，这种瞬态可以在实际应用中稳定下来──可能包括室温超导。2022年2月10日“知乎网”《研究提出了用光触发室温超导的新可能性》一文说，在美国斯坦福大学的SLAC国家加速器实验室，发现称为钇钡铜氧化物的超导材料（YBCO），在一定条件下，用一束激光脉冲照射使其偏离平衡，允许其超导，使电流无障碍通过，比预期的更接近室温。这种不稳定状态的观察对高温超导体在现实世界中的工作，如电力线、磁悬浮列车、粒子加速器和医疗设备等应用，是保持稳定的。

钇钡铜氧化物的超导材料是一种氧化铜化合物，是1986年发现的一种材料家族中的一员，这种材料可以在更高的温度下实现零电阻导电。与氧化铜化合物传统超导体一样，钇钡铜氧化物的超导材料在冷却到一定的转变温度以下时，会从正常状态切换到超导状态。在这一点上，电子配对并形成凝聚态──一种电子汤──可以毫不费力地导电。这种方法受欢迎，因为它使材料保持稳定的配置──这种配置是创建一个实用设备所需要的。超导性也可以用光脉冲来关闭。这就创造了一个有点不平衡的正常状态──不平衡──从科学的角度来看，它不稳定的事实让科学家们不敢假设他们在那里学到的任何东西也可以应用于稳定的材料，比如实际应用所需的材料。保持不变的波是在这项研究中，比较了两种开关方式──磁场和光脉冲──研究了它们如何影响一种被称为电荷密度波(CDWs)的特殊物质阶段，这种物质出现在超导材料中。CDWs是高电子密度和低电子密度的波状模式，但与海浪不同的是，它们不会四处移动。二维CDW在2012年被发现，2015发现了一种新的3D类型的CDW。这两种类型都与高温超导密切相关，它们可以作为超导开启或关闭的过渡点的标志。

如何在老式超导体中发生钇钡铜氧化物超导材料的非常规超导体作用，在温暖的温度下很难探索这些迷人的正常状态，所以通常会将钇钡铜氧化物的超导材料样品冷却到超导状态，然后关闭超导状态以恢复正常状态。这种开关通常是通过将材料暴露在磁场中来实现的。从美国斯坦福到日本和韩国的实验室证明，在光和磁作用下的超导性这两种方法诱发的状态，具有相同的基本物理特性。

【结束语】

以上量子色动化学解读从打通原子、原子核内层质子数一端弦方弦盒组装，联系原子、原子核外层能级一端的粒子状态变化的科研工作，观察是业余职业科学家要做的最好方法。特别是“量子色动化学”引导爆震燃烧没有核聚变、裂变放射性污染超标，转型到“量子色动化学与人工智能”要增添联系社会现象的观察，这是肯定的。

人工智能（AI）技术与“量子色动化学”联系，类似石墨烯延伸芯片制造，实际上都没有真正理解如何进入微观的世界。而人工智能技术之于微观生命世界，不仅是一个必要条件，也是一个充分条件。例如，没有人工智能技术人类的理解力，不可能企及蛋白质动态的如此多，因为它实在是太复杂了。从打通原子、原子核内层质子数一端弦方弦盒组装，联系原子、原子核外层能级一端的粒子状态变化，基因相对稳定，一个人一辈子做一次基因测序就够了，但蛋白质无时无刻不在发生变化。精准医学就是根据病人当前的情况，给他最合适的诊断和治疗方法。蛋白质组学+AI，能将精准医学提高到另一个层面。

产生与制药相关的蛋白质数据，“量子色动化学”联系人工智能模型，建立起药物筛选更有效的新方法，能促进新药的研发。“量子色动化学”如能联系建立一个基于蛋白质、大数据和人工智能技术的新的药物生产与质控流程，也是能找到最优化的药物生产方法。