Kvantfysik
Kvantfysik utan matematik och utan mystik. Börja med experimenten som slog sönder det sunda förnuftet – en enda partikel genom två spalter, sammanflätning, att gå genom väggar – se sedan vilka maskiner som byggs på dem och vad de faktiskt kan göra, och avsluta med frågan som fysiker fortfarande är oense om: vad är det egentligen som pågår? Längs vägen lär du dig vilka idéer som är fastställda, vilka som är troliga och vilka som fortfarande är öppna. Vill du ha mer kan du sedan gå djupare: kvantfysiken i material, hur en kvantdator verkligen fungerar och hur man bedömer kapplöpningen, och de berömda gåtexperimenten granskade på nytt.
An ion trap built at NIST for quantum-computing experiments, in which single charged atoms are held and controlled.
National Institute of Standards and Technology (NIST) · Allmän egendom
Science
- Inuti en kvantdator: algoritmer, fel och vägen till användbara maskiner Hur fungerar en kvantalgoritm egentligen? Följ en för hand, knäck talet 15 med Shors knep med hjälp av bara divisionsrester, se varför molekyler blir övermäktiga för vanliga datorer och förstå varför allt hänger på felen. Bedöm sedan hårdvarukapplöpningen plattform för plattform och se varför varje påstådd uppsnabbning måste slå den bästa vanliga metoden.
- Kvantmaskiner: datorer, koder och sensorer – på riktigt eller hype? Vad rymmer en kvantdator egentligen, och vad skulle den vara bra för? Ta reda på varför den inte bara provar alla svar på en gång, hur kapplöpningen för att skydda dagens koder redan är i gång, vilka kvantsensorer och kvantklockor som fungerar redan nu och hur du skiljer ett verkligt kvantresultat från ett säljord.
- Kvantmateria: när otaliga partiklar beter sig som en Varför leder metaller ström medan glas släpper rakt igenom ljuset? Upptäck vad som händer när otaliga partiklar beter sig som en: supraledare som får magneter att sväva, helium som klättrar uppför väggarna i sin kopp, partiklar som bara finns inuti material, resistans i perfekta steg och grafen, från tejp till vridna lager.
- Kvantgåtor granskade på nytt: kvantsuddgummin, fördröjda val och paradoxer Kvantsuddgummit, Wheelers fördröjda val, en detektor som hittas utan att man rör den, en partikels egenskap till synes någon annanstans. Granska de berömda ”omöjliga” experimenten på nytt så som de faktiskt genomfördes, och ta reda på vad de visar och inte visar, och hur de återges felaktigt.
- Kvantvärldens märkligheter: experimenten som trotsade sunt förnuft Skjut enstaka elektroner mot två spalter och se ett randmönster växa fram prick för prick, som om varje elektron gick genom båda. Lista ut, ett experiment i taget, varför den lilla världen följer andra regler: superposition och Schrödingers katt, osäkerhetsprincipen, partiklar som tunnlar genom väggar och den sammanflätning som Einstein kallade ”spöklik”, vars tester belönades med Nobelpriset 2022.
- Vad är det egentligen som pågår? Varifrån kvanta kom och vad de betyder Hur en handfull fysiker mellan 1900 och 1927 tvingades in i en märklig ny fysik, var den redan arbetar för dig i transistorer, lasrar och magnetkameror, och varför dess innebörd fortfarande diskuteras. Väg de rivaliserande tolkningarna mot varandra, var och en ärligt markerad som öppen, och avsluta vid den ofullbordade gränsen där kvantfysiken möter gravitationen.
Ready to start learning?
Start for free