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科学
wanwan(42055)
发表于2022年01月11日 18时32分 星期二
来自全面启动
据说物理学家薛定谔(Erwin Schrödinger)在谈到量子理论时表示:“我不喜欢它,很抱歉与它产生了联系。”他感到非常遗憾,所以试图用物理学最著名的思想问题证明其荒谬,即把一只猫放在一个盒子里,如果放射性原子自发分裂,盒子会充满毒气。根据该理论,只有在被观察的情况下才能说原子发生了分裂;否则它必须被认为是不确定的。因为猫的命运与原子的命运息息相关,所以必须认为薛定谔的猫既不死也不活。

薛定谔对此的总结是:彻头彻尾的胡扯。但后来研究人员找到了将这个思想问题转化为真实实验的方法,这些实际上验证了量子理论的预测。一个实验使用了一个冷却到接近绝对零度的谐振器,因此它在两个量子态之间“纠缠”——振动或者不振动。实验显示出这两种状态是重叠的。

实际上,让生物实现量子纠缠对物理学家来说是一项壮举,对生物化学家来说可能更是如此。复杂的化学系统通常不会静候检查,但是如果你能将它们冷冻到量子冷态,你就可以探测它们的组成部分。一些人认为,光合作用等生化过程必须涉及量子效应;这种方法可能是一种能证明这些观点的方法。缓步类动物(水熊虫)是在近乎完全真空中冷却到绝对零度的好对象。它们和微生物一样顽强。

要让生命形式产生量子纠缠,你必须将它置于极端真空之中,并将其冷却至接近绝对零度,但又不能杀死它。科学家通过这种方式对细菌实现量子纠缠。现在一群科学家表示,他们对一种通常被称为水熊虫的缓步类动物实现了纠缠,这是一种肉眼几乎看不见的可爱小动物。

11 名研究人员于 12 月 15 日在未经同行评审的在线预印本服务器 arXiv 上发表了他们的工作。新加坡量子技术中心的 Rainer Dumke 和波兰格但斯克大学的 Tomasz Paterek 参与了这项工作,他们在 2019 年因磁化蟑螂获得了搞笑诺贝尔奖(IgNobel)(结果对动物导航的方法产生了影响)。

记录表明,至少有一位搞笑诺贝尔奖得主 Andre Geim 后来得到了真正的诺贝尔奖。他因让青蛙悬浮而获得搞笑诺贝尔奖,因发现石墨烯获得了真正的诺贝尔奖。

缓步类动物是在近乎完全真空中冷却到绝对零度的好对象。它们和微生物一样顽强。这种动物在受到侵犯时会蜷缩成球进入冬眠(被称为“tun)”,这个过程被称为隐生现象。尽管一些人认为至少还有一些新陈代谢必须继续,但对“tun”最好的描述可能是生命暂停了。2019 年,以色列的航天器意外迫降,一群水熊虫被留在了月球上,很多人猜测这些生物即使在那里也能存活下来。可悲的是,后来用尼龙子弹进行的实验证明不会发生这种情况。

Dumke 和他的同事目前对研究超导量子比特的过程产生了兴趣,许多人希望这种电子振荡器能够产生一种基于量子效应的全新计算机。他们想知道如果他们将休眠的水熊虫放在一个量子比特上,使系统接近绝对零度会发生什么状况。首先他们发现,水熊虫活了下来。仅此一项就是一项重大发现。

水熊虫旁边的两个超导量子比特的存在加强了纠缠的存在——在这种情况下,该生物似乎与一个|0>量子比特和一个|1>量子比特叠加在一起。这项发现也提出了一个问题,即自然选择的什么力量可以使水熊虫如此顽强?对于它们正常的陆地栖息环境(包括苔藓和地衣)而言,它们似乎被过度设计了。

其次,Dumke和同事认为,他们在量子比特和水熊虫之间实现了真正的量子纠缠。也有过更大的物体实现过这种纠缠,但是那些物体都是无生命的物质。这是一个更大的说法——也更难有定论。

Dumke 表示:“我们从一个能量状态为 0 的超导量子比特开始,与原子的基态相当;没有振荡——什么都没发生。”“我们可以使用微波在适当的时间内提供精确数量的能量,将能量状态提升到 1;这就像是原子中的第二个轨道。它现在在振荡了。”

然后,工作人员在多种不同条件下对该系统进行测试以确定量子态,他们发现由量子比特和水熊虫组成的系统所占据的能量状态比两者中任何一个单独占据的能量状态都要低。研究人员得出结论,这两个对象已经纠缠在一起了。
数学
wanwan(42055)
发表于2022年01月11日 18时22分 星期二
来自白鸟异传
1779 年瑞士数学家欧拉(Leonhard Euler)提出了一个后来闻名遐迩的难题:有六个军团,每个军团都有六名军衔不同的军官。是否可以将这 36 名军官排成一个6×6的方队,让方队每行每列中的军官所属的军团和军衔都各不相同。

如果是五个军团和五种军衔,或者是七个军团和七种军衔,这个难题容易解决。在为 36 名军官的情况寻找解决方案无果之后,欧拉得出结论:“这种排列是不可能实现的,尽管无法给出严格的证明。”一个多世纪后,法国数学家 Gaston Tarry 证明,确实没有办法将欧拉的 36 名军官排列在一个 6×6 的方队中而不重复。1960 年,数学家使用计算机证明,只要军团和军衔数量是大于 2 的任何数字,解决方案就存在,但奇怪的是——6 除外。

2000 多年来,类似的谜题一直吸引着人们。世界各地的文化中都有“幻方”,即让每行和每列上所有数字相加的和都相等的数字方阵,以及“拉丁方阵(Latin squares)”,即每个符号在每行和每列中都出现一次。这些方阵被用于艺术和城市规划,也被人们娱乐。一种流行的拉丁方阵——数独——要求子方格中也没有重复的符号。欧拉的 36 名军官的谜题要求一个“正交的拉丁方阵”,其中两种属性——军衔和所属军团要同时满足拉丁方阵的规则。

尽管欧拉认为不存在这样的 6×6 方队,但游戏最近有了改变。在网上发布并提交给《物理评论快报》的一篇论文中,印度和波兰的一组量子物理学家证明,可以以符合欧拉标准的方式安排 36 名军官——只要这些军官拥有军衔和军团的量子混合。这是开发量子版本幻方和拉丁方阵工作的最新成果,这不仅是为了娱乐和游戏,还可以应用于量子通信和量子计算。
科技
wanwan(42055)
发表于2022年01月11日 18时15分 星期二
来自计算群星
瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的工程师开发出一种能同时读取多个量子比特(量子数据的最小单位)的方法,为新一代更强大的量子计算机铺平了道路。EPFL 工程学院高级量子架构实验室(AQUA Lab)负责人 Edoardo Charbon 教授表示:“IBM 和 Google 目前拥有世界上最强大的量子计算机。”“IBM 刚刚推出了 127 量子比特的机器,而 Google 的机器是 53 量子比特。”由于量子比特数量存在上限,量子计算机变快的范围也有限。Charbon 领导的工程师团队同英国的研究人员合作,开发出了一种很有希望突破这一技术障碍的方法。他们的方法可以更有效地读取量子比特,这意味着可以将更多的量子比特打包到量子处理器中。研究报告发表在《Nature Electronics》期刊上。量子比特的数量受限于目前没有可以快速读取所有量子比特的技术。Charbon 表示:“更复杂的是,量子比特在接近绝对零度——即-273.15摄氏度的温度下运行。这让阅读和控制它们变得更加困难。工程师通常是在室温下使用机器并控制每个量子比特。”
互联网
wanwan(42055)
发表于2022年01月11日 18时12分 星期二
来自气球上的五星期
主要社交媒体已经成为公共辩论的重要场所,因此因不同原因被它封锁或列入黑名单,都相当于一种现代审查制度。问题是存在这种审查制度是否合理。电子前哨基金会的国际言论自由总监 Jillian York 认为,限制特定言论是否是审查的争论通常是一种借口,为的是避免对哪些类型的言论应该受到限制,以及由谁按照什么权力进行限制的话题进行更严格、更细致入微的讨论。她表示:“美国有很多人会自认是绝对的言论自由主义者,但是基本上都可以接受性行为审查。”相比之下,性表达在 York 现在居住的德国就被广泛接受,但是人们普遍认为对否认犹太人大屠杀的言论进行审查是有正当理由的。她补充道,在新西兰,民主选举的政府有一名首席审查官,负责审查电影和文学内容。York 表示:“我对审查制度非常警惕。”“但原因是你相信谁做这件事?并不是所有的言论都是完全平等和有效的。”换句话说,York 认为的问题并不是社交平台禁言特朗普这样有权有势的大人物。而是作为言论仲裁者缺乏合法性,尤其是当他们审查那些缺乏通过其他方式发声的人的言论时。

加州大学欧文分校法学教授、前联合国言论自由问题特别报告员 David Kaye 同意应警惕科技巨头的话语权——尤其是在缺乏强大新闻自由的国家。但他不愿将“审查”一次用于 Facebook、Twitter 或 YouTube 等公司在美国所做的内容审核决定。Kaye 认为,我们最好将“审查”一词留给世界上那些国家权力支持限制言论的地方。Kaye 表示:“如果我们开始淡化审查制度作为国家工具的观点,将其等同于平台正在做的事,我们就会开始误解平台实际上在做什么以及为什么这样做。”
DRM
wanwan(42055)
发表于2022年01月11日 17时47分 星期二
来自小无知月宫探险(上中下)
打印机制造商多年来一直使用 DRM 阻止用户购买第三方墨盒和硒鼓,宣称带有芯片的官方墨盒可“提高设备的质量和性能”,提供“最佳的消费体验”,“保护(打印机)免受假冒和第三方墨盒的伤害。”未明说的事实是,厂商需要第一方墨盒保障经常性收入。这是一种古老的商业模式——吉列廉价出售剃须刀手柄以销售更多的刀片——打印机公司拥抱了这种商业模式。Lexmark、HP、佳能、Brother 等打印机公司都极力要求用户购买第一方墨水和碳粉。为了强制使用第一方墨盒,制造商通常会在耗材中嵌入芯片以供打印机“验证”。但当芯片供不应求时——就像今天的情况,制造商发现自己陷入了困境。所以佳能现在告诉德国客户如何应付打印机的第三方墨盒警告。佳能的德语支持网站表示:“由于全球半导体元件持续短缺,佳能目前在采购用于多功能打印机(MFP)耗材的某些电子元件方面面临挑战。”“为了确保耗材的持续可靠供应,我们决定供应不含半导体元件的耗材,直到供应恢复正常为止。”这些打印机的软件提供了一种相对简单的方法应付芯片检查。根据型号的不同,当插入硒鼓后会出现错误信息,用户可以按“我同意”、“关闭”或“确定”。当用户按下按钮后,世界并不会毁灭。相反佳能表示用户可能会发现他们的硒鼓在用完之前不会给出低碳粉警告。佳能的支持网站表示:“尽管使用没有电子元件的耗材对打印质量并没有负面影响,但某些附加功能,例如碳粉余量检测可能会受到影响。”