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量子力学的发展与利用 量子力学的发展与利用

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量子力学的发展与利用
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1、二维空间的任意矢量。逻辑线路是用来进行逻辑运算的,测量设备就是获取输出信息的设备。量子计算机的第步是输入数据。输入数据是制备初始量子态的过程,数据要存储到存储器上。量子计算机的第二步是逻辑运算。逻辑运算过程是对所输入的量子态进行符合量子算法逻辑要求的么正变换过程,么正变换是可逆的,因此,逻辑运算过程不仅是热力学可逆过程,而且是逻辑上可逆。么正变换靠逻辑门来实现。量子计算机的第三步是量子测量,通过对量子测量获取计算结果,得到输出信息。量子计算机遵循量子力学规律可以进行高速数学和逻辑运算存储及处理量子信息。量子计算机可以进行并行计算和模拟计算。这两种计算都利用了相干性。为了很好进行计算必须保证量子相干性好,为了克服相干性不好的困难。人们提出了量子编码的方案,量子编码包括量子纠错码量子防错码等。但这些方案实现起来效率是不高的。到目前为止。还没有台量子计算机的出现。怎样实现量子计算机,人们提出了不少的方案,但对微观量子态的操作实在太困难了。但总体来讲,实现量子计算,已经不存在理论上的困难。也许在不远的将来,量子计算机定会成为现实,这中间还会有段艰难而曲折的道路。量子通信量子力学中的纠缠性与非定域性可以保障量子通信中的绝对安全的密码系统,保证量子信息的隐形传态。利用量子态编码和携带信息,进行加工处理传输和提取信息就是量子通信过程。整个过程要遵循量子力学原理。经典信息中的信息单元是比特,在物理学上比特就是两态系统,它可以制备为两个可以识别的状态。在数字电路中,晶体管不是在截止状态就是在饱和导通状态,我们把截止状态。

2、实。量子力学的应用是非常广泛的。像量子力学在医学生物化学光学信息科学等学科上的应用,导致很多交叉性学科发展并日趋成熟。正是这些学科的发展,导致社会经济大幅度提升。从而,量子力学为社会带来福音。结束语量子力学是对经典物理学在微观领域的次革命。世纪末经典物理出现了危机,系列现象经典物理无法解释。这时,普朗克爱因斯坦玻尔为了解释这些现象提出了早期的量子理论。而后德布罗意提出了物质波这概念,薛定谔就沿着物质波的思路于年提出了波动力学。在数学上与波动力学等价的矩阵力学于年由海森伯提出。表象理论不确定原理氦原子和氢分子相对论狄拉克方程等工作进步完善了量子力学。量子力学不仅适用于原子层次而且又延拓到量子场论体系如量子电动力学和量子色动力学。量子力学的应用像固体能带理论,量子计算机量子通信量子化学等,它们的发展日益成熟科技水平显著提高。最终我们的经济社会生产力水平大幅度提升。以上就是本文的全部内容,本文只做了些理论上的探讨,成果是很少的。由于时间的紧迫和缺乏经验,文章仍存在许多缺点和不足,希望在以后的物理学习过程中我能继续钻研量子力学,使理论更加完善。我们知道量子力学是为描述抽象微观粒子而创立的,但对我们日常生活的影响却很大。没有量子力学就不可能有化学,生物,医学以及其他学科的发展。没有量子力学就没有全球经济可言,因为作为量子力学产物的电子学革命将我们带入了计算机时代。量子物理改变了世界,科学革命为世界带来福音,也带来潜在危机。量子力学的发展是艰难的,是历史上少有的天才科学家在起共同创造了它。量子的概念如此令人困惑,。

3、,算符左边的波函数连同相位因子须取复数共轭,而哈密顿算符的相应积分即是海森伯能量对角矩阵。反过来,创建矩阵力学的波恩给波函数以概率解释。人们同样发现薛定谔方程较简单,从而薛定谔方程得到广泛运用。量子力学的应用量子力学在固体物理上的应用量子力学是描述微观粒子运动规律的理论。海森伯和布洛赫最先把量子力学应用于固体物理。这里主要介绍布洛赫的固体能带理论。金属自由电子理论是建立在量子理论基础上的,它虽取得了较大成功,能够解释金属电子比热等物理问题。但有些物理性质像有些金属霍尔系数为正,固体分为导体半导体和绝缘体的物理本质等,是这个理论无法解释的。而固体能带理论就可以解释这些性质。固体能带论是固体物理学中最重要的基础理论,它的出现是量子力学量子统计理论在固体中应用的最直接最重要的结果。晶体中电子的运动可以简化为周期场中的单电子问题。布洛赫认为,不管周期势场的具体函数形式如何,在周期场中运动的单电子的波函数不再是平面波,而是调幅平面波,其振幅不再是常数。即,其中振幅,其中叫做布洛赫函数。上述结论就是布洛赫定理。布洛赫定理是从周期场所具有的平移对称性出发,得到在周期性势场中电子波函数的普遍形式,但却不能得出晶体的电子波函数的具体形式,也不能得到能带结构的表达形式。为了得到具体的表达形式,我们利用能带理论中的近自由电子近似,这模型适用于周期场较弱的情况。因为是弱的周期场,我们可以把它看作微扰。利用这方法得到的晶体中电子的波函数和能量与自由电子很相似。近自由电子近似适用的范围是很窄的,它只适用于金属中的价。

4、以至于在引入它以后的年时间内几乎没有什么根本性的进展,后来物理学家们花了三年时间创立了量子力学。科学家们为自己所作的感到困惑甚至失望。近年来,人们已经能够通过实验在实验室中大规模地检验历史上留下的关于量子力学能否正确描述宏观物体自由运动及量子力学的非定域性的基本问题的论争,已经能激光技术新能源新材料科学的出现。量子力学的概念和原理至今仍使人困惑,像量子态的纠缠性,非定域性等。这些原理开始被人类利用在信息科学中。量子计算机信息科学研究的是信息的产生加工存储与处理及对信息传输的有效性可靠性等。而重要的环节是芯片,不断提高芯片的集成度是计算机乃至信息科学的核心。但计算机芯片的逻辑运算过程是个不可逆的操作,将影响芯片的集成度。为了突破这困难,人们提出了超导计算机光子计算机量子计算机与量子信息等。目前人们认为量子计算机是最具发展前景的。量子力学和计算机看似毫无关系,但他们的结合却产生了门也许从根本上影响人类未来发展的新兴学科量子计算机。年,根据量子力学的基本原理和特性,系统的研究了量子计算机的般模型。他提出了量子图灵机的概念,描述量子计算机的结构,定义了量子网络的表述方法,且预言量子计算机的高效性能。年,发现了种量子算法,这个算法能成千上万倍的提高大数分解的速度。年,又发现了量子搜索法,它是利用种迭代算法,在设想的量子计算机上实现未加整理的数据库中搜索目标数据。利用这种算法,比经典计算机的搜索要快很多。量子计算机由存储器量子逻辑线路和测量设备组成。存储器就是用来存储捕捉到起的粒子。每个粒子都是个两态量子系统,是。

5、如果达到定的温度就会导电。能带理论用量子力学的方法阐明了电子在晶格中的运动规律和固体的导电原因等。它是量子力学在固体物理上的比较成功的重要的应用。量子力学在信息学上的应用量子力学自创立以来已取得巨大的成功。量子力学不仅解释了原子原子核的结构固体结构元素周期表和化学键超导电性和半导体的性质等,而且促成了现代微电子技术的创立,使人类进入了信息时代,促成了子通信系统由量子态发生器量子通道和量子测量装置三部分组成。量子通信可以传输经典信息和量子信息。这两种传输信息分别利用了量子密匙和量子隐形传态。量子密匙的原理是量子不可以测量,如果量子被测量过,就不再是原来的那个量子了。利用量子的不可测量性制作的密码,理论上讲是安全的。量子态的不可克隆性认为不可能把个粒子所处的量子态复制到另个粒子而不破坏原粒子的量子态,这性质保证信息的保密性。所谓隐形传态指的是可以完全把未知的量子态传输给远处接受者。在科幻电影或神话小说中,常常有这样的场面人突然在地消失掉,其后却在别的地方莫明其妙地显现出来。量子隐形传态采用的就是量子态的纠缠性和量子力学的非定域性,在量子世界中相互远离的粒子之间有着类似于传心术的奇特的功能,个粒子状态发生变化,另个粒子就会相应的感受到这种变化,并作出相对应的变化,这就是纠缠。而且这种相互作用在相距非常远的距离时仍然存在,也没有空间的限制,这就是非定域性。量子信息是量子力学和信息科学结合而成的,这门新兴的学科是充满无穷的发展空间的,很多关于量子信息的应用还不成熟,但理论上是相当完美的。希望不久的将来,切会成为。

6、大的科学突破。参考文献曾谨言量子力学科学出版社,周世勋量子力学教程高等教育出版社,克劳普尔伟大的物理学家从伽利略到霍金物理学家泰斗们的生平当代世界出版社,郭奕玲,沈慧君物理学史清华大学出版社,龙桂鲁,裴寿镛,曾谨言量子力学新进展清华大学出版社,张士勇量子力学与量子计算机西安石油大学学报,彭恒武量子力学的诞生和发展从量子论到量子力学物理,沈葹量子力学的光辉八十年世界科学,刘乃汤量子力学的历史回顾物理通报,王爱芬关于能带理论的探讨沈阳教育学院学报,矩阵力学在数学上是等价的。在波动力学中,正则动量是用微分算符表示的,正则坐标则用乘法算符表示,其间恰好满足矩阵力学的对易关系。薛定谔指出并证明,物理量的海森伯矩阵是相应算符夹在两个带能量相位因子定态波函数间的积分,算符左边的波函数连同相位因子须取复数共轭,而哈密顿算符的相应积分即是海森伯能量对角矩阵。反过来,创建矩阵力学的波恩给波函数以概率解释。人们同样发现薛定谔方程较简单,从而薛定谔方程得到广泛运用。量子力学的应用量子力学在固体物理上的应用量子力学是描述微观粒子运动规律的理论。海森伯和布洛赫最先把量子力学应用于固体物理。这里主要介绍布洛赫的固体能带理论。金属自由电子理论是建立在量子理论基础上的,它虽取得了较大成功,能够解释金属电子比热等物理问题。但有些物理性质像有些金属霍尔系数为正,固体分为导体半导体和绝缘体的物理本质等,是这个理论无法解释的。而固体能带理论就可以解释这些性质。固体能带论是固体物理学中最重要的基础理论,它的出现是量子力学量子统计理论在固体中应用。

参考资料:

[1](定稿)河口乡石桥村商品肉羊养殖项目备案立项报告8(喜欢就下吧)(第14页,发表于2022-06-25 20:18)

[2](定稿)河道改直和城区开发项目备案立项报告7(第23页,发表于2022-06-25 20:18)

[3]简易仪表车床(机床)设计(第15页,发表于2022-06-25 20:18)

[4](定稿)河北省承德市防沙治沙造林工程项目备案立项报告5(喜欢就下吧)(第29页,发表于2022-06-25 20:18)

[5](定稿)和源大酒店建设项目备案立项报告4(喜欢就下吧)(第31页,发表于2022-06-25 20:18)

[6]简易旋转倒立摆及控制系统(第14页,发表于2022-06-25 20:18)

[7](定稿)合作经营年生产10000吨复合纸板项目备案立项报告2(喜欢就下吧)(第13页,发表于2022-06-25 20:18)

[8]简易信号发生器设计与仿真(第12页,发表于2022-06-25 20:18)

[9]简易温度闭环控制系统设计(第30页,发表于2022-06-25 20:18)

[10](定稿)合阳县交通警察大队交通管理大楼建设项目备案立项报告9(第40页,发表于2022-06-25 20:18)

[11](定稿)合水县老城镇等十一个乡镇文化站综合楼项目备案立项报告8(喜欢就下吧)(第60页,发表于2022-06-25 20:18)

[12]简易数字钟课程设计(第19页,发表于2022-06-25 20:18)

[13](定稿)合肥市滨湖行政服务中心项目备案立项报告6(喜欢就下吧)(第35页,发表于2022-06-25 20:18)

[14]简易数字计算器单片机应用课程设计(第18页,发表于2022-06-25 20:18)

[15](定稿)航空遥感与空间数据库投资项目备案立项报告4(喜欢就下吧)(第36页,发表于2022-06-25 20:18)

[16]简易数字电压表的设计(第32页,发表于2022-06-25 20:18)

[17](定稿)杭州市生态农业循环模式项目备案立项报告2(第25页,发表于2022-06-25 20:18)

[18](定稿)汉威电子扩建研发中心项目备案立项报告0(第16页,发表于2022-06-25 20:18)

[19]简易数控电源(第32页,发表于2022-06-25 20:18)

[20](定稿)海峡两岸生态农业观光园项目备案立项报告8(喜欢就下吧)(第21页,发表于2022-06-25 20:18)

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