除了大統一的框架外,強關聯體系還有不少的問題。
比如為強關聯電子體系中的多體問題的解析解找到一個更高效且精確的數值方法、為新型強關聯材料設計預測與最佳化模型演算法、探索強關聯體系中拓撲物態的產生機制和特性,為實現新型量子器件提供理論基礎等等。
物理和數學最大的不同就在這裡。
一個問題的解決,並不是完成,而是開始。
尤其是最後一條,為實現新型量子器件提供理論基礎,是他為自己在接下來的時間中安排的新的研究方向。
說起量子器件,大家第一時間能想到東西,基本都是量子計算機。
這是一種可以實現量子計算的機器,它透過量子力學規律來實現數學邏輯運算,並處理和儲存資訊。
相對比傳統的計算機來說,量子計算機的優點眾多。
比如‘平行計算能力’更強,更高的‘資訊儲存密度’,‘快速解決特定問題’等等。
傳統計算機在同一時間處理多個計算任務時,需要依次完成。
而量子計算機可以同時處理多個計算任務。
這意味著量子計算機可以用更短的時間完成更復雜的計算任務。
尤其是在科研領域,量子計算機有著獨特的優勢。
比如化學材料醫藥模擬方面,經典計算機在計算大規模分子的性質時,需要很長時間和大量的計算資源。
利用量子計算機可以模擬分子的特性,在做這些科研方面的模擬時,能提供更加準確的預測和計算。
不過量子計算機優秀歸優秀,但如何實現製造出一臺沒有誤差、且用途廣泛的量子計算機,依舊是科學界最大的難題。
這其中的關鍵,就在於量子計算機使用的基本資訊單元‘量子位元’了。
與常規計算機使用的非0即1的二進位制碼不同,量子位元可同時以0和1的狀態存在。
這種不確定性來源於物理學中的量子疊加:“即一個量子系統能同時存在於多個分離的量子態中。”
這就話有些繞口,但要簡單的理解其實很容易。
最快的方法,就是著名量子物理學家薛定諤的那隻“既死又活”的貓了。
‘薛定諤的貓’指的是一隻被關在密閉房間內的貓。
在這個密閉的房間裡面,有一瓶裝著劇毒氣體的玻璃瓶,瓶上方有一個裝有放射性鐳原子的盒子,盒裡還有一個偵測放射性鐳原子是否發生衰變的機關。
若鐳原子發生了衰變,這個機關則控制一個錘子砸碎玻璃瓶,釋放出毒氣,貓死亡。
若是沒有衰變,則機關不會觸發,貓活著。
但根據量子力學理論,由於放射性的鐳處於衰變和沒有衰變兩種狀態的疊加。
理論上來說,貓就應該處於死貓和活貓的疊加狀態。
所以在沒有開啟盒子前,你永遠無法知道盒子裡面的貓是死是活。
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