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量子物理
量子力学是描写微观物质的一个物理学理论,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科都是以量子力学为基础。
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微观粒子可以同时处于多个状态,但宏观物体(如猫)却只能是 “死” 或 “活”,这种差异的本质原因是什么,是否存在中间尺度的叠加态?
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两个纠缠粒子相隔光年距离,状态变化瞬间关联,爱因斯坦称其为 “幽灵般的超距作用”,现代物理学如何解释这种现象,是否存在隐变量理论?
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原子核中的 α 粒子能量不足以克服库仑势垒,却能通过量子隧穿效应逃出,这种效应的概率如何计算,是否受温度影响?
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量子比特利用叠加态存储信息,传统比特只能是 0 或 1,而 qubit 可以是 0、1 或两者的叠加,这种特性如何通过物理系统(如光子、电子)实现?
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无法同时精确测量粒子的位置和动量,是因为测量行为干扰了粒子,还是自然界本身存在不确定性,有没有实验证明后者?
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叠加态在与环境相互作用时发生退相干,变成确定状态,这个过程是瞬间完成还是需要时间,能否在实验室中控制退相干?
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量子隐形传态可以传输粒子的量子态,而非物质本身,这种技术未来能否用于传输宏观物体,存在哪些理论限制?
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量子点作为纳米级半导体颗粒,能通过尺寸调控发光颜色,目前在 LED 和显示技术中的应用瓶颈是什么?
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量子霍尔效应中,电阻呈现精确的量子化平台,这一现象为何能用于电阻的精确测量,对凝聚态物理的量子相变研究有何启发?
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弦理论假设存在 10 维或 11 维时空,额外维度被 “卷曲” 到普朗克尺度,为何目前的高能物理实验(如 LHC)无法探测到它们的存在?