【物理世界揭示了其2011年排名前10位的突破】

江南布衣

【物理世界揭示了其2011年排名前10位的突破】

 

 

斯坦伯格aephraim要你甩開量子偏見

為主的消息，在2011年的兩個物理故事，而非堅實的科學成果的問題，即“中微子比光跑得更快？” “希格斯玻色子被發現嗎？”。

 

然而，也有一些在過去12個月的夢幻般的真誠善意的研究發現，這使得難以決定在2011年突破物理世界。

 

但物理世界編輯團隊之間的許多辯論之後，今年的榮譽從在加拿大多倫多大學Aephraim斯坦伯格和他的同事們，他們對量子力學的基本原理的實驗工作。

 

使用一個新興的技術，稱為“弱測量”，該小組是第一次來跟踪單光子穿過一個年輕的雙縫實驗的平均路徑-的東西，斯坦伯格說，物理學家一直到思想的“洗腦”是不可能的。

 

我們還獲得了9個亞軍最多（見下文）。

 

第一和第二位之間的選擇，特別接近今年發現數個，因為還涉及到弱測量 - 這時候一束光子的波函數映射。

 

但我們認為Steinberg的調查結果微升。

 

列表中的其他突破，包括首次“太空時間”的外衣，從一個活細胞和新的方法來測量宇宙距離的激光。

 

第一名：移量子測量的道德

Steinberg的作品脫穎而出，因為它挑戰的廣泛舉行的概念，量子力學不允許我們採取單個光子的路徑，他們通過兩個緊密間隔的狹縫前往創建一個干涉圖樣的任何知識。

 

這種干擾是什麼人會想到如果我們認為光作為電磁波。

 

但是，量子力學也讓我們覺得作為光子的光 - 雖然怪異的後果，如果我們確定縫單個光子穿過，然後干涉條紋消失。

 

用弱測量斯坦伯格和他的團隊已經能夠獲得一些關於光子採取不破壞模式的路徑信息。

 

雙縫實驗中，由分光鏡和一對光纖取代。

 

單光子撞擊分光鏡和旅遊沿線的右側或左側纖維。

 

從平行纖維密集的兩端出現後，它會創建一個探測器屏幕上的干涉圖樣。

 

弱的測量是通過一塊方解石，它賦予一個微小的旋轉，在光子的偏振新興光子。

 

旋轉的數額取決於光子的旅行方向 - 換言之，其發展勢頭。

 

光子“後選擇”，根據他們取得的屏幕，這使研究人員能夠確定光子到達那裡的平均方向的旅遊。

 

實驗顯示，例如，一個光子檢測上的衍射圖案右側是更可能比從左側的光纖，光纖已經從右側出現。

 

雖然這方面的知識是由量子力學的不禁止，斯坦伯格說，已被教導說：問其中一個光子是之前檢測某種不道德的物理學家。

 

小一點，人都在問說：故宮的問題，斯坦伯格，他補充說，他的研究小組的實驗推[物理學家]改變他們怎麼想的事情。

 

第二名：測量波函數

 

實驗裝置第二個地方去另一個組已經提出了“禁問題”。

 

在渥太華加拿大國家研究理事會 - 斯坦伯格的一個前同事 - 傑夫Lundeen領導一個團隊，用微弱的測量，繪製出實際上不破壞其中任何合​​奏相同的光子的波函數。

 

量子斷層，相比之下，映射出波函數在破壞國家的費用。

 

以及提高我們理解量子力學的基本原理，該技術可以證明在其中斷層不能使用的情況下非常有用。

 

第三名：偽裝在時間和空間

在第三位的是兩支球隊-在美國康奈爾大學的由加埃塔亞歷山大率領，在倫敦帝國學院的馬丁·麥考爾為首。

 

在2011年初的麥考爾的團隊發表了如何在空間和時間的事件可以隱形的理論分析，後來他在一個特殊的描述物理世界的功能。

 

幾個月後，加埃塔和他的同事們建立了一個裝置，使用兩個“分裂時間透鏡”，能夠做到這一點。

 

以及改變什麼，不能掩飾我們的想法，時空隱形也可以被用來在完美的搶劫銀行-至少在理論上。

 

第四名：測量宇宙黑洞

名單上的第四位去沃森和同事Darach在丹麥哥本哈根大學，昆士蘭大學，澳大利亞，已摸索出了使用超大質量黑洞的方式 - 權力活動星系核（類星體） - “標準燭光“，用於精確測量宇​​宙的距離。

 

這項工作很重要，因為活動星系核可以發現幾乎無處不在宇宙中，而不像目前用來作為標準燭光的超新星，從活動星系核的光長時間忍受。

 

第五名：轉成光的黑暗

 

有生於無克里斯托弗·威爾遜和瑞典查爾姆斯理工大學與物理學家一起在日本，澳大利亞和美國的同事袋裝第五位，因為他們是第一次看到實驗室的動態卡西米爾效應。

 

當鏡子正在如此迅速地通過一個虛光子對真空 - 這是經常出現，然後湮滅 - 拉開，以創造真正的光子，然後就可以檢測效果產生。

 

以及脫落的卡西米爾效應的新光源，球隊的超導量子干涉器件（SQUID）作為鏡子使用，使這是一個非常聰明的實驗。

 

第六名：以早期宇宙的溫度

只是在大爆炸之後，宇宙是一個複雜，最終凝結，形成今天我們看到的質子和中子的自由夸克和膠子湯。

 

第六位，在我們的前10名進入一隊，取得了最好的計算，此冷凝溫度尚未物理學家在美國，印度和中國兩萬億開氏度。

 

以及早期宇宙提供了重要的見解，工作也進展我們理解量子色動力學，它描述了中子，質子和其他強子的性質。

 

第七名：捕捉中微子振盪的味道

第七位被授予的國際研究小組的工作在東海到神岡（T2K的）在日本的實驗物理學家。

 

研究人員發射一束μ子中微子探測器，在那裡他們發現了6中微子改變，或到電子中微子“振盪”，300公里的地下。

 

雖然測量是不夠好，聲稱發現介子的電子中微子振盪，這是最好的證據表明，一個“味”的中微子振盪到另一個。

 

第八位：客廳激光帶來了生機

 

居住激光燈壽命長達在一個迷人的生物物理學位，馬爾特收集和錫炫雲在哈佛醫學院的學​​校在美國的市場份額是第一次使激光從一個活的生物細胞的第八位。

 

到胚胎腎細胞內綠色熒光蛋白分子的藍燈閃亮激烈，分子產生的光，是激烈的，單色和方向。

 

細胞生存的磨難，這個驚人的現象可能被用來區分健康的癌細胞。

 

第九名：完整的量子計算機的一個單一的芯片上

 

量子總線第九位利瑪竇Mariantoni和他的同事們在加州大學聖巴巴拉分校，成為第一個實施馮·諾依曼架構在個人電腦中發現的量子版本。

 

基於超導電路集成在一塊芯片上，新設備，已被用來執行兩個重要的量子計算算法。

 

其發展移動我們更接近創造實際的量子計算機，解決現實生活中的問題。

 

第十位：從宇宙大爆炸看純文物

加利福尼亞大學聖克魯斯分校和聖邁克爾歐米拉在佛蒙特大學的約翰·米歇爾FUMAGALLI和Xavier Prochaska首先趕上的氣體雲，是宇宙大爆炸的純文物的視線10點。

 

不同於其他雲在遙遠的宇宙 - 這似乎包含星創建的元素 - 這些雲層中含有氫，氦和鋰的大爆炸創造。

 

以及證實宇宙大爆炸理論的預言，雲提供到的材料，從出生的第一代恆星和星系的獨特見解。

 

我們的選擇感到高興嗎？

 

惱火我們錯過了的東西嗎？

 

或者你只是想向獲獎者表示祝賀呢？

 

告訴我們你認為我們最重要的10突破註釋下面

 

關於作者

約翰斯頓是麥編輯physicsworld.com

 

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/dec/16/breakthrough-of-the-year