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量子力学波函数:你在或不在,我就在这里 国家统计局:我国实体经济质量效益稳步提升

  来源:大河网   
    2019-11-9

      新华社北京2月22日电 题:“你在或不在我就在这里”——中国科学家巧设实验诠释量子力学波函数真实存在

      新华社记者余晓洁

      量子力学是与相对论比肩的20世纪伟大的科学发现催生了诸如激光、半导体、核能等高新技术。

      尽管量子力学深刻变革着人类生活但用于描述微观粒子状态的波函数的本质究竟是什么至今悬而未决。哥本哈根概率波理论、德布罗意导航波理论、多世界理论……物理学家们提出各种假设与诠释却未达成共识。作为主流量子力学解释的哥本哈根学派认为波函数只是数学描述。

      最近清华大学教授龙桂鲁提出“波函数是微观物体的真实存在”的全新观点创造性地设计了“相遇延迟选择实验”并领导团队成功完成实验。这项研究成果发表在近期的〖中国科学〗上。

      “我认为微观物体的波函数就是它的存在形式弥散在空间中具有振幅与相位测量时波函数塌缩速度无穷大平时以小于或等于光速的速度传播。分开的波函数合到一起时由相位引起的波函数干涉相长与相消使得微观物体表现出波动性。”龙桂鲁说。

      波函数的真实存在可以用“相遇延迟选择实验”来说明。22日清华大学理科楼一间装满物理学专业书籍与〖左传〗〖资治通鉴〗国学经典的办公室里龙桂鲁这样介绍这个有趣的实验——

      长方形马赫曾德干涉仪里左下角有半透半反分束器左上角、右下角分别有全反射镜右上角根据需要放置或者不放置第二个分束器右上角的右侧与上边各放一个单光子探测器。路径1在左下角分束器反射沿着左边在左上角反射到右上角;路径2透过左下角分束器沿底边经右下角反射到达右上角。在干涉实验中不管第二分束器在还是不在单光子总是同时在两个路径上通过。“相遇延迟选择实验”让这两条路上的波函数相遇后再确定是否插入第二个分束器结果捧场了这种实在解释。

      “波函数经过第一个分束器后分成了两部分像一条大贪吃蛇变成两条小贪吃蛇一样分别从路径1与路径2通过。假如没有第二个分束器则它们相遇时‘不理不睬’各自到达两个探测器各有一半的概率被探测到。当它们在右上角相遇一半已经通过干涉仪时插入分束器将两束波函数‘齐腰截断’此时插入前已经通过的那部分波函数依然‘不理不睬’各自到达两个探测器。但余下的波函数在分束器中发生了干涉并‘不舍不弃’全部到达右边探测器。假如多次重复实验两个探测器探测到光子的个数分别是总数的1/4与3/4。”龙桂鲁说。

      专家评价龙桂鲁对波函数认识的突破在于提出了一种实在诠释——波函数就是微观物体的存在方式打破了“微观粒子只是个小硬球”的传统认识颠覆了约翰·惠勒提出的“延迟选择实验”的结果避免了在微观世界中违背因果规律。

      “延迟选择实验”是爱因斯坦的同事约翰·惠勒在1979年在纪念爱因斯坦诞辰100周年的讨论会上提出的。实验中惠勒让单光子先通过左下角的分束器后再确定是否放入第二个分束器一旦单光子选择了走一条道路即使第二个分束器在也不会发生干涉。实验情况是不管后来确定还是之前确定是否放置第二个分束器结果完全一样:放入则光子选择同时走两条道路不放入则光子选择只走一条道路。单光子就像有预知的精灵会根据第二个分束器是否存在来选择所走的道路是一条还是两条!惠勒认为后发生的是否放入第二个分束器的事件影响了先发生的单光子选择路线的事件微观世界不再遵守因果规律了!

      “我们的观点是不管你(第二个分束器)在还是不在我波函数就在这里——同时在两条路径上。”龙桂鲁说。

      量子理论的诞生已有一个世纪量子世界依然“迷雾重重”。正如尼尔斯·玻尔所言:谁要是第一次听到量子理论而没有感到震撼那他一定没听懂。

      “我们的诠释用简单易懂的图像理解神秘的量子效应如量子隧道效应、双狭缝干涉实验、量子纠缠、非局域性与波粒二象性等。”龙桂鲁说。

      龙桂鲁团队长期从事量子信息研究曾凭量子通信与量子算法的物理基础研究获得国家自然科学奖二等奖。

      1—2月份规上工业增加值同比增7.2%规上服务业营收同比增14.1%

      实体经济质量效益稳步提升(读数·发现经济运行的轨迹)

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      制图:张芳曼 图片来源:人民日报

      今年以来各地区各部门坚持稳中求进工作总基调坚持新发展理念坚持把发展经济着力点放在实体经济上以推动高质量发展为根本要求以供给侧结构性改革为主线实体经济在转型升级中实现了质量效益稳步提升其中服务业小微企业综合经营状况创近4年最佳开局。

      工业发展质量效益持续改善

      国家统计局工业司有关负责人表示今年以来随着供给侧结构性改革深入推进工业经济运行呈现积极变化工业收入保持良好增长态势企业效益开局向好。

      生产持续平稳工业增加值增速有所加快生产结构持续优化。1—2月份全国规模以上工业增加值同比实际增长7.2%增速比上年12月份加快1.0个百分点比上年同期加快0.9个百分点。高技术产业与装备制造业增加值同比分别增长11.9%与8.4%增速分别比规模以上工业快4.7与1.2个百分点。新能源汽车产量同比增长178.1%集成电路增长33.3%工业机器人增长25.1%。规模以上工业企业产销率达到97.9%。

      企业经营更佳工业企业收入起步向好盈利能力增强。1—2月份全国规模以上工业企业主营业务收入同比增长10%增速比上年12月份加快1.2个百分点。工业企业利润同比增长16.1%增速比2017年12月份加快5.3个百分点保持了快速增长势头。规模以上工业企业主营业务收入利润率为6.1%同比提高0.33个百分点。

      企业财务向好工业企业资产使用效率改善去杠杆、降成本成效持续显现。2月末规模以上工业企业产成品存货周转天数为17.4天同比减少0.2天;应收账款平均回收期为47.4天同比减少0.2天。规模以上工业企业资产负债率为56.3%同比降低0.8个百分点。其中国有控股企业资产负债率为59.6%同比降低1.4个百分点。1—2月份规模以上工业企业每百元主营业务收入中的成本费用为92.4元同比减少0.27元;其中每百元主营业务收入中的成本为83.98元同比减少0.33元。

      服务业新动能加快成长

      在工业发展“含金量”提升的同时服务业继续保持稳中向好发展态势经济效益持续提高新动能加快成长。

      从行业生产看服务业保持较快增长服务业新动能加快成长。1—2月份全国服务业生产指数同比增长8%增速比上年12月份加快0.1个百分点比上年同期回落0.2个百分点。信息传输、软件与信息技术服务业租赁与商务服务业等现代服务业引领作用不断增强。

      从企业经营看服务业企业营业规模稳中有升服务业小微企业综合经营状况创近4年最佳开局。1—2月份规模以上服务业企业营业收入同比增长14.1%增速比上年同期加快0.7个百分点比上年全年加快0.5个百分点。对5.3万家服务业小微企业检查显示一季度83.9%的企业反映经营状况良好与平稳比上年同期提高1.6个百分点综合经营状况继续保持向好。

      居民收入与财政收入与经济发展同步增加

      国家统计局工业司有关负责人表示实体经济是国民经济的主体工业与服务业经济质量的不断提升夯实了我国现代产业体系的基础并有效促进了我国居民与政府收入的提高。

      从居民收入看实体经济发展带动居民收入稳步增长就业状况明显改善。2017年全国居民人均可支配收入25974元比上年增长9.0%扣除价格因素实际增长7.3%增速比上年加快1个百分点继续快于GDP与人均GDP增速。今年1—2月份全国城镇检查失业率低于5%比上年同期有所下降就业形势稳定向好意味着收入增长基础扎实。

      从政府收入看实体经济发展带动财政收入增长加快。1—2月份全国一般公共预算收入同比增长15.8%增速比上年同期加快0.9个百分点其中税收收入同比增长18.4%加快1.8个百分点税收中的国内增值税增长22.3%国内消费税增长29.5%企业所得税增长14.8%。

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