墨子

量子科学实验卫星叫墨子号的原因是：墨子最早通过小孔成像实验发现了光是直线传播的。中国自主研制的世界首颗量子卫星被命名为“墨子”，之所以起名“墨子”，是因为墨子最早通过小孔成像实验发现了光是直线传播的，第一次对光直线传播进行了科学解释-这在光学中是非常重要的一条原理，为量子通信的发展打下了一定的基础。墨子还提出了某种意义上的粒子论。光量子学实验卫星以中国科学家先贤墨子来命名，体现了中国的文化自信。与其他先秦诸子相比，墨子不但在思想、政治方面创立了自己的学说，还在科学、技术、逻辑、军事等方面有自己的建树，是最早崇尚科学理性的古代思想家，堪称古代全能型的人物。墨子号是什么？“墨子号”是中国第一颗，也是世界第一颗上天的量子科学实验卫星，这次验证了基于卫星的QKD可以在距离+安全性上较此前方案有更好表现之后，展望未来，卫星量子通信的规模化应用将值得期待。“墨子号”不直接传递信息，而是分配“秘钥”，也就是解码加密信息的钥匙，功能类似谍战片中的密码本。不同的是，量子通信的密码不是预先规定，而是通信时随机产生的，给加密信息上了双保险。

　　墨子号应该可以算作通讯卫星当中的一种。只是，和传统的通讯卫星直接传递信息不同， 墨子号的工作不是传递信息本身，而是分配“密钥”——解码加密信息的“钥匙”。　　这把密钥的加密性能，比历史上人类使用过的所有密码本、阿兰·图灵造计算机想要破译的 Enigma 密码、Touch-ID， “两步验证”甚至 PGP 系统还要高，可以说不在一个级别上。　　以往的密码/密钥，要么是固定的，要么非固定但按照一定的逻辑变化，从而有迹可循，让人们可以使用计算机技术或通过社会工程学来破译。量子密码的安全型提到了前所未有的新高度，几乎无法破解。　　它利用了量子科学无比浪漫的基本原理：　　两颗纠缠的光子被拆散之后，无论相距多远总会心灵感应，一个形态发生变化，另一个会像镜子一样同步变化。　　光子组成了密钥，墨子号就是向地面发射光子的卫星——一颗量子密钥分发卫星。　　举个例子，打仗，A 地长官向 B 地前线部队发送军令。墨子号可以将许多组每组两颗纠缠态光子拆开，发射给 A 和 B 两地。当 A 地“观测”这些光子，就像用手去触摸了它们一样，会让这些光子发生形态变化。同时，发射到 B 地的光子也会产生一模一样变化。把这些光子的形态，按照固定顺序记录下来，就变成了一组密钥。A 地按照这个密钥加密发送的信息，B 地手里已经拿到了解码的密钥，能够顺利解密信息。　　怎么保证信息不被第三方破译呢？需要用到量子科学的两条基本特性：“量子态不可克隆”原理，和“海格堡测不准”原理。　　不可克隆：世界上就算有长相一模一样的人，也绝对没有第三颗一模一样的光子。只有 A 和 B 知晓目标光子的状态，世界上也没有能够完美克隆目标光子状态的机器。不完美克隆是可以的——然而并没有什么用，因为复原出来的密钥早已千差万别。　　测不准：A 摸了光子，改变了光子的状态并记录下来。谁要是再摸，有很大可能状态又变了。理论上，如果第三方想要截取密钥，必须先截获光子，再去观测它，结果光子就变化了。结果 B 要么没收到光子，要么收到光子摸完去跟 A 校验，发现怎么不一样啊，就明白了，咱们被人监听了。这其实没关系，两边一对发现密钥失守，这条军令大不了咱们不发了，请墨子号给咱们再发一个新密钥吧，确认没问题再传递信息。　　就算有人能一直截获光子，充其量也是掌握了保险箱的钥匙而已——箱子里可以什么东西都没有嘛。　　上面是对太空量子加密通讯的一个非常粗浅的解释，在专业人士看来不一定完全准确，但应该足够让你明白墨子号是干什么，怎么干的。　　但这一切仍是个理论可行，还未在真实世界里验证过的尖端设想。　　墨子号的意义　　陆地上的量子通讯，倒是已经得到了验证。　　包括中国和美国在内的一些国家，早就建立了陆基的量子通讯线路，也就是发射、传输和接收全都在陆地上，通过光纤传输。在中国，“京沪保密线”（北京-济南-合肥-上海量子通讯干线）已经落成，使用了中国量子科学泰斗人物，中科大潘建伟教授研发的中继器，能够顺利将光子传送数百公里的距离。　　然而，光纤并非一种良好的光子传播介质。实验室里最好的光纤能承载带宽高达数十 Tbps 的光信号，也能让你在中国的家里用 4k 清晰度观看几秒前里约奥运赛场上的画面，却无法在量子通讯的范畴里完好无损地传播一个光子。效果已经买过了量子加密最低的门槛，但还不够好——你可以理解为，就算导电性能最好的导体也会自带电阻。　　事实上，光纤不完美，地面空气也不完美。这让不完美不成活的量子科学家们很是苦恼：视野必须转向太空！　　奥地利量子科学家，维也纳大学教授安东·蔡林格（Anton Zeilinger），在量子科学领域比潘建伟教授资历更高，也是潘的导师。他早在 2001 年跟欧洲航天局（ESA）提出要搞量子卫星，遗憾的是经费一直批下不来。　　后来中国方面提出并确定了量子卫星计划，蔡林格博士现在同潘建伟教授一起在“墨子号”项目组工作。　　最近 ESA 转过神来，决定把自己不输给中国的技术利用起来，也搞一颗量子卫星发到太空里。知乎用户“宋祁朋”介绍，在前面提到的量子通讯具体实现技术上，中欧（主要是法国）之间是两种不同技术并行发展。很难说谁更厉害，但合作起来肯定是棒棒的。　　墨子号是科学家的第一次机会，能够去验证前面说的那一大段复杂而又酷炫的技术，究竟只是说说，还是真的能用。更别提卫星发上去了，机器能不能正常运转仍有待“观测”——当然，科学家负责最坏的打算，我们负责最好的期待。

2009年12月，空间科学先导专项参加战略性先导科技专项实施方案评议会，并在16个建议专项中名列前三名。2011年12月23日，量子科学实验卫星工程启动暨动员会在京召开，标志着量子科学实验卫星正式进入工程研制阶段。2014年12月30日，量子科学实验卫星通过初样转正样阶段评审，正式转入正样研制阶段。2015年12月6日，量子科学实验卫星系统与科学应用系统完成星地光学对接试验，验证了天地一体化实验系统能够满足科学目标的指标要求。2016年11月9日，在河北兴隆观测站，2016年2月25日，量子科学实验卫星工程完成大系统联试。2016年8月16日凌晨1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。2017年1月18日，我国发射的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了4个月的在轨测试任务，正式交付用户单位使用。中国科学技术大学、中科院微小卫星创新研究院、西安卫星测控中心、中科院国家空间科学中心等单位相关领导在交付使用证书上签字。2017年6月，升空整整10个月之后，当地时间6月15日，《Nature》杂志头版刊登：中国“墨子号”量子卫星首次实现上千公里量子纠缠，相较于此前144公里的最高量子传输距离纪录，这次跨越意味着绝对安全的量子通信又进一步贴近了实用。此次接收量子信号的两个地面站分别是青海德令哈站和云南丽江高美古站，两地相距1203公里，卫星的工作高度约为500公里。2017年8月10日，全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了三大科学实验任务：量子纠缠分发、量子密钥分发、量子隐形传态。

早在战国时期，墨子就提出了“力是改变物体运动状态”的原理，这与牛顿第一定律一模一样。不仅如此，我们今天所知道的小孔成像、光线直射、光影成像和杠杆原理等一系列的科学成果都是两千年前的墨子发明的。我国为了纪念墨子所做出的科学贡献，曾经在2016年发射世界首颗量子卫星时，把卫星的名字命名为“墨子号”，以此来缅怀我们的科学巨人。

应该是阿基米德

孔子的生平 One of the most famous people in ancient China was a wise philosopher named Confucius (circa 551-479 BC). He sometimes went by the names Kong Zi though he was born - Kong Qiu - styled Zhong Ni. He was born in the village of Zou in the country of Lu. This chinese man was a well-known leader in philosophy and he also made many wise phrases and theories about the law, life, and the government. Philosophy is a kind of a system of ideas and thoughts that talk about the human"s behavior, the rules that you should follow to make a successful life, and about the government. In other words, it"s about thoughts and theories that teach other people lessons about principles, or rules, about life and it also teaches you a moral ( sort of like the morals that are at the end of a fable). Confucius is famous for his philosophy because he made many wise sayings in ancient China that helped many people learn about nature, the world, and the human behavior. He also helped the government and the emperor by teaching them lessons on how the emperor should rule his kingdom successfully. Confucius was born in a poor family in the year 551 B.C., and he was born in the state of Lu. His original name was K"ung Ch"iu. His father, commander of a district in Lu, died three years after Confucius was born, leaving the family in poverty; but Confucius nevertheless received a fine education. He was married at the age of 19 and had one son and two daughters. He worked as a keeper of a market. Then he was a farm worker who took care of parks and farm animals. When he was 20, he worked for the governor of his district.

Y吧的筒子们 帮忙！

小孔成像的原理：光在同种均匀介质中，在不受引力作用干扰的情况下沿直线传播。小孔成像的概念：小孔成像，大约两千四五百年以前，我国的学者—－墨翟（墨子）和他的学生，做了世界上第一个小孔成倒像的实验，解释了小孔成倒像的原因，指出了光的直线进行的性质。这是对光直线传播的第一次科学解释。扩展资料一、小孔成像的实验结论：1、光在同种均匀物质中沿直线传播。2、物距越近，像越大且亮度越暗；物距越远，像越小且亮度越亮。二、性质应用：1、古代天文历法光的直线传播性质，在我国古代天文历法中得到了广泛的应用。我们的祖先制造了圭表和日晷，测量日影的长短和方位，以确定时间、冬至点、夏至点；在天文仪器上安装窥管，以观察天象，测量恒星的位置。2、照相机和摄影机现在的一些照相机和摄影机就是利用了小孔成像的原理——镜头是小孔（大多数安装凸透镜以保证光线成像距离），景物通过小孔进入暗室，像被一些特殊的化学物质（如显影剂等）留在胶片上（数码相机、摄影机等则是把像通过一些感光元件存储在存储卡内）。3、光的波动学说对光的波动学说，比如杨氏干涉实验、双缝实验等光的干涉实验起到很关键性作用，小孔成像的原理和干涉实验的方法在现代物理学中仍然非常有用。参考资料：百度百科词条——小孔成像

墨子是墨家学派庄子是道家学派

昨天（2020年12月10日），“墨子量子奖”通过网络会议形式宣布。继前两届分别授予量子计算和量子通信领域之后，2020年度“墨子量子奖”授予了量子精密测量领域。 “墨子沙龙”邀请施郁教授对获奖人的相关工作进行了解读。 作者 | 施郁（复旦大学物理学系教授） 2020年度“墨子量子奖”授予量子精密测量领域，获奖科学家是做出理论贡献的卡尔顿·凯夫斯（Carlton Caves）以及做出实验贡献的香取秀俊（Hidetoshi Katori）和叶军。评审委员会给出的信息如下[1]。 Carlton Caves， 美国新墨西哥大学。 获奖理由： 凭借其在量子精密测量及量子信息理论方面的基础性工作，尤其是阐明干涉仪中的基本噪声及其在压缩状态下的抑制作用方面的工作； Hidetoshi Katori， 日本东京大学； Jun Ye， 美国科罗拉多大学博尔德分校。 获奖理由： 凭借他们在量子精密测量方面的突破性成就，特别是在开发极其稳定和精确的光学原子钟方面的成就。 本文按照作者理解，评介获奖科学贡献以及相关研究领域。 1.用压缩光探测引力波 这是引力波探测中的量子噪声问题。对用来探测引力波的激光干涉仪，Carlton Caves分析了海森堡不确定关系所带来的测量精度极限，并且提出了用压缩光来克服这个极限。这个方法已经被探测引力波的激光干涉仪实际采用，而且最近已经发挥了作用。 引力波经过的地方，空间尺度发生振动变化，所以存在于其中的世间万物的长度都发生振动。这也就提供了引力波探测的途径。 现在人们用激光干涉仪探测引力波。干涉仪通过激光的干涉效应，测量两臂的长度差（图1）。事实上，在每个臂上，激光都要来回反射多次，拉长有效路程。引力波通过时，会引起两臂长度差随时间振动，成为引力波的信号。 图1. 引力波探测仪中的激光干涉（图源：T. Pyle/LIGO） 但是引力波引起的长度变化非常小，相对原来的长度只有大概10-22。很多噪声都可能引起物体更大的长度变化，因此引力波探测的一个关键是要排除各种各样的噪声。 对于探测引力波的激光干涉仪来说，噪声包括低频率的辐射压强在镜子上引起的反冲、镜子悬挂系统的热噪声，以及高频率的量子噪声。之所以有量子噪声，是因为对于这么小的尺度，量子效应要起作用[2]。 因此引力波探测不仅是引力物理问题，而且首先是精密测量问题，作为最精密的测量，与量子计量学密切相关。在量子计量学的 历史 上，引力波探测扮演了重要角色。 对于量子系统来说，一个物理量可能没有准确的值，称作有“量子涨落”或者“量子噪声”。这限制了测量的准确性。而海森堡不确定关系给出了量子噪声下限。 对于同一个量子态而言，如果准确确定某个物理量（比如位置），那么与之不相容的物理量（比如动量，即质量乘以速度）就不能准确确定。一般来说，对于测量之前的量子态，被测物理量不是确定的，而测量这个物理量，总是使这个物理量变为一个确定值。但是，具体是哪个确定值，却是随机确定的。所以测量改变了测量时刻的量子态，然后量子态随时间演化。这又带来下一次测量的误差。 引力波探测的 历史 上，最初被考虑的设备是Joseph Weber的巨大金属棒。苏联的Vladimir Braginsky首先研究了不确定关系对位置测量精度的限制。不确定关系说，位置的不确定乘以动量的不确定性不小于一个下限。如果在某个时刻准确确定了位置，那么该时刻的动量就不确定。但是，未来时刻的位置由测量时确定的位置、不确定的动量、时间共同决定，所以未来的位置就有了不确定性，它有一个非零、依赖于时间的最小值，叫做“标准量子极限”。 Braginsky指出，通过所谓量子非破坏性测量，可以绕过标准量子极限。1980年，Braginsky研究组、Kip Thorne及其合作者（包括他的学生Caves）两组团队独立提出了具体方案，叫做“频闪测量法”。对于周期性的振动，每过一个周期，测量一次位置，这样虽然每次测量都改变了量子态，但是并不改变在这些时间的位置[3]。 当时人们也研究用激光干涉仪探测引力波。1980年，作为加州理工学院的博士生，Caves指出，干涉仪的主要误差并不是来自干涉仪中镜子的位置与动量的不相容，而是来自光场的光子数目的涨落，这叫做“散粒噪声”（shot noise）[4]。这是探测高频引力波的主要噪声。 爱因斯坦1905年就告诉我们，光由一颗一颗的光量子（后来简称“光子”）组成。作为一个物理量，光子数目可能不确定。不确定关系在这里表现为，光子数目的涨落（也就是不确定性）和辐射压强的涨落的乘积不小于一个下限。辐射压强的涨落也就是碰撞镜子的光子束流的涨落。这些涨落都是电磁场的固有性质。 可以有这样的光，其中光子数目的涨落很小，但是辐射压强的涨落很大，因此仍然满足不确定关系。这样的光叫做“压缩光”，因为某个物理量（比如光子数目）的涨落得到了“压缩”。压缩光可以通过非线性光学过程得到。 1981年，Caves建议，除了激光，再从干涉仪的另一个输入口注入压缩光（图2）[5]。压缩光缩小了激光的不同光子到达光子探测器的时间差别。 图2. 激光从左侧进入干涉仪，压缩光（图中用虚线代表）从下方进入 [5] 使用压缩光，降低散粒噪声，特别有利于探测来自中子星或小黑洞并合的引力波。这是因为，在并合过程中，中子星或者小黑洞互相绕行更快，因此发出的引力波的频率较高。 目前国际上测量引力波的干涉仪主要有：美国LIGO的两个直线相距3002公里的干涉仪，臂长4公里，分别位于Hanford和Livingston；意大利VIRGO的干涉仪，臂长3公理；德国GEO600的干涉仪，臂长600米；日本KAGRA的干涉仪，臂长3公理，这是亚洲第一个、也是世界上第一个位于地下的引力波干涉仪，今年2月份开始运行。 十几年前，人们就开始在实验上实施压缩光方案。2010年，GEO600首先采用了压缩光，对于不低于750 Hz的引力波探测提高了敏感度（1Hz代表每秒振动1次）[6,7]。几年前，LIGO的Hanford探测器也做了压缩光实验，针对黑洞或中子星并合产生的引力波（频率可以低至150 Hz），敏感度增加了1倍，而且增大了可探测的频率范围宽度[8]。 2015年9月14日， LIGO的两个探测器第一次成功探测探测到了引力波。后来， VIRGO也与LIGO联合探测。在前两轮的探测中，LIGO共探测到11次引力波事件，其中，10次来自黑洞并合，1次来自中子星并合，而且还与Virgo共同探测了几次，包括第一次探测到中子星并合。 去年4月1日，LIGO的两个探测器和Virgo完成了又一次升级，开始第三轮探测工作，预计持续到明年3月[9]。这次升级中，LIGO的两个探测器（图3）和Virgo探测器（图4）注入了压缩光[10,11]，探测器的激光功率也增加了。 因此目前这一轮运行中正在使用压缩光，并作更仔细的探测。这样可以捕捉到更多的引力波，估计比以前增加20%至50%，有望得到来自超新星或者黑洞与中子星并合产生的引力波，而且将引力波信号实时预警，使得从射电到X射线波段的望远镜可以合作观察这些事件。 图3. 目前LIGO干涉仪的示意图，左边是压缩光源[10] 图4. 目前Virgo干涉仪的示意图，左下方是压缩光源[11] 事实上，在这一轮运行中，LIGO和Virgo已经得到了一系列观测结果[14]。首先，LIGO和Virgo探测到一次黑洞并合产生的引力波（GW190412），其中两个黑洞的质量分别是30和8太阳质量，质量比值超过以前所有的情况。然后，LIGO观察到迄今所探测到的最大的引力波事件（GW190521），来自85太阳质量和66太阳质量的两个黑洞并合为142太阳质量的黑洞。这么大的黑洞既超出了以前所知的恒星级黑洞的质量范围，也不属于超大质量黑洞，给相关的天体物理理论提出了挑战。但是也有可能这个引力波源不是黑洞并合。LIGO和Virgo还探测到26太阳质量的黑洞与2.6太阳质量的天体并合成25太阳质量（GW190814），这也是对理论的一个挑战：一方面，不清楚2.6太阳质量的天体是高质量的中子星还是低质量的黑洞，因为以前认为中子星的最大质量是2.5太阳质量；另一方面，并合前的两个天体质量的比值是迄今最大的。 目前使用的压缩光有一个不足之处，某个频率的散粒噪声得到压缩，但是降低了更低频率的敏感度。最近，研究人员又完成了依赖于频率的压缩[12,13]，有望下一轮探测（可能在2022年开始）中用上。LIGO已经宣布，将在今年秋天再次升级[14]。 2.光原子钟 原子钟是指，原子中的电子改变能量状态时，产生或吸收电磁波，其频率给出时间标准。这个电磁波的频率叫做“跃迁频率”，就是这两个电子能量状态的能量差除以普朗克常数。频率是单位时间的振动次数，频率的倒数是振动的时间周期。 原子钟是目前最精确的时间和频率标准，用于标准时间的确定、卫星定位，等等。协调世界时（UTC）就是基于国际原子时（IAT），而IAT来自国际上一些互相同步的原子钟所组成的网络，每天误差不超过10 9 秒（即1纳秒）。 1967年，国际度量衡大会用铯原子的最低能量态（叫做“基态”）的两个超精细能量差来定义秒。由于电子与原子核的磁相互作用，原本能量相同的量子态变得能量不一样，之间的差别叫做超精细能量差。著名的氢原子的21厘米线就对应它的超精细能量（对应波长为21厘米，这个波长的电磁波叫做微波）。 以前的原子钟基于常温下原子的微波激射（微波的激光）。但是后来，人们先用激光冷却，将原子温度降到接近绝对零度（0 K），然后再在光腔中探测它们。温度或者其他因素引起电磁波谱线有点宽度，也就说频率有误差。这影响原子钟的精确度，所以要降低温度。多次测量并作平均也能进一步提高精度。激光冷却和俘获、高品质光腔、精确的激光光谱、光梳技术带来了原子钟技术的巨大进步。 频率误差不变的情况下，升高频率也降低相对误差。铯原子钟的跃迁频率是9 109Hz，相对精度是10-16 [15]。而可见光频率大概是1014左右，因此光原子钟可以达到更低的相对精度。 实现光原子钟有两个途径。其中一个途径是基于单个离子的冷却和俘获。2019年，美国国家标准技术研究所（NIST）用铝离子实现了频率相对精度9.4 10-19的光原子钟[16]。 光原子钟的另一个途径是基于锶、镱等稀土原子。它们的可见光谱线特别窄，提供了稳定、精确的频率标准，比铯原子钟精确千倍。锶还有一个优点，它的原子钟和激光冷却所用的电子能级可以由半导体激光产生。 2.1.用光晶格上的一万个锶原子做成的光原子钟 进一步提高精度的一个措施是用量子多粒子系统。对N个全同原子同时测量，使得噪声降低N1/2倍。 好几个研究组用锶的429 THz跃迁频率，这是可见光谱线，谱线宽度小于1Hz，而且通过光晶格上的大量原子来进一步提高精度[17]。 叶军是NIST与科罗拉多大学博尔德分校共建的联合实验室（JILA）的研究员。2017年，他的研究组将约1万个锶原子放在3维光晶格中，实现光原子钟，原子的量子相干保持15秒，相对精度达到2.5 10-19[17,18]。这个误差相当于宇宙年龄误差100毫秒。 他们先将锶原子冷却到15 nK，然后将它们移到3维光晶格上。因为接近绝对零度（0 K），这些原子处于能量最低状态，叫做“简并费米气体”，而且处于莫特绝缘体态，也就是说，每个格点位置上只有一个原子，从而避免了原子之间的相互作用（否则会改变跃迁频率）。对于不同格点上原子之间跃迁频率的微小差别（来自不同格点处电磁波能量的微小差别），他们将超精确光谱学与空间成像技术结合起来，修正了这些差别（图5）。这是一项新技术。 图5 叶军研究组实验的示意图。不同格点上的原子的跃迁频率用钟代表。叶军研究组将超精确光谱学与空间成像技术结合起来，修正了这些差别[17,18]。 事实上，在此一年前，他们已经实现了3维光晶格上的锶原子的简并费米气体，频率相对精度达到5 10–19 [19]。2017年的这个工作（2018年发表）将精度提高到原来的1.4倍[17,18]。 这么高的精确度，除了作为原子钟，也可以用来研究量子多体物理，还可以研究基础物理问题,比如基本物理常数是否随时间变化，暗物质探测，广义相对论验证，以及量子引力，也可应用到引力波探测，还有实际的应用，比如提高卫星定位的精度、通过测量重力加速度来进行地质勘探，等等。 2.2.可移动的光晶格光原子钟 但是，在某些应用上，需要解决一些问题，光原子钟才能挑战微波原子钟。比如国际原子时依赖于将各地的原子钟相比较，这是以卫星上的原子钟作中介，而目前卫星上的原子钟使用微波。因此地面上的光原子钟还只能以精度比它低的卫星上的微波原子钟为准。另外，还要考虑地球各处引力场的差异，因为对于10-18的精度，几个厘米的高度差就会体现出引力红移（广义相对论效应）。 因此体积小、可移动的光原子钟才可以在这些应用上取代铯原子钟[15]。将它们安装到卫星上，才可以提高国际原子时和卫星导航的精度。在地质测量和基础物理方面的应用也需用可移动的光原子钟。但是可移动性降低了精度，因为实验室里的光原子钟依赖于光学平台这样的笨重但稳定的设备。 最近，日本东京大学的香取秀俊与合作者搭建的两个可移动光原子钟（图6）的精度达到了5 10-18[15,20] 。这个精度相比之前的可移动光原子钟，提高了1个数量级。它们在户外工作，用光纤联系。 图6. 香取秀俊与合作者搭建的两个可移动光原子钟，两个光原子钟用光纤联系起来[20]。 对于光原子钟的两个途径来说，光晶格可以胜过单个离子，但是光晶格上的原子对于电场扰动更敏感，而产生光晶格的激光、附近的电荷，环境中的黑体辐射都可以产生电场扰动。 2003年，香取秀俊与合作者用锶原子搭建了第一个基于光晶格的光原子钟。在此基础上，他们加强了光原子钟的稳定性。 而在最近的这项工作中[20]，他们先将锶原子冷却到几微K，然后将它们放到环形光腔中的一个1维光晶格上。再用激光将俘获原子推到一个黑体辐射屏障中，这个屏障隔离了环境中的黑体辐射。在屏障中，原子完成最后的冷却。用于原子钟的激光尽量准确地调节到跃迁频率。越准确，发生跃迁的原子越多。通过测量激发原子的数目来确定原子钟精度。所有的操作可以通过个人电脑远程控制。 原子钟可用于测量广义相对论效应，也就是引力差异导致的时间差异，即引力红移。据此，目前的GPS卫星定位系统每天调整38皮秒（1皮=10-12）。 以光原子钟的高精度，可以检验广义相对论。广义相对论表明，引力引起的频率相对变化正比于引力势能的差异，比例系数就是光速平方的倒数。如果测量出来的比例系数偏离了光速平方的倒数，就代表对广义相对论的偏离。 香取秀俊与合作者在东京晴空塔，用他们的两个可移动的光原子钟测量了引力红移。他们特意选择了这个并不理想的地点（附近的火车引起的振动较大），以显示设备的抗干扰能力。 他们将一个光原子钟放在塔下，另一个放在450米高处。根据两个光原子钟分别测量到的频率，辅以卫星和激光测量到的高度差，和重力仪在每处测量到的重力加速度，他们得到了比例系数与光速平方倒数的偏离。相对偏离是1.4 10-5。这是迄今对这个偏离的最好的地面测量，比之前的结果精确了1个数量级，接近相距数千公里的卫星的测量结果。 总结一下今年墨子量子奖获奖人的获奖贡献。Carton Caves阐明了干涉仪中的量子噪声，并提出利用压缩态来抑制。香取秀俊与合作者搭建了第一个基于光晶格上的锶原子的光原子钟，最近又搭建了可移动的这种光原子钟，精度度达到5 10-18，而且用来测量引力红移，检验了广义相对论。叶军与合作者用3维光晶格中的约1万个锶原子实现光原子钟，它们形成简并费米气体，原子的量子相干保持15秒，相对精度高达2.5 10-19。 向上滑动阅览【参考文献】 [1] 2020年度墨子量子奖背景和获奖人介绍。 [2] 施郁，引力波的世纪追寻（二）：引力波及其首次探测，科学，2018，70（4）：15-19. [3] Carlton M. Caves, Kip S. Thorne, Ronald W. P. Drever, Vernon D. Sandberg, and Mark Zimmermann, Rev. Mod. Phys. 52, 341 (1980). [4] C. M. Caves, Phys. Rev. Lett. 45, 75 (1980). [5] C. M. Caves, Phys. Rev. D 23, 1693 (1981). [6] J. Abadie et al. (The LIGO Scientific Collaboration), Nat. Phys. 7, 962 (2011). [7] H. Grote, et al., Phys. Rev. Lett. 110, 181101 (2013). [8] J. Aasi et al., Nat. Photon. 7, 613 (2013). [9] D. Castelvecchi, Nature 568, 4 April, 2019, p.16. [10] M. Tse et al., Phys. Rev. Lett. 123, 231107 (2019) . [11] F. Acernese et al. (Virgo Collaboration), Phys. Rev. Lett. 123, 231108 (2019). [12] Y．Zhao et al., Phys. Rev. Lett. 124, 171101 (2020). [13] L. McCuller et al., Phys. Rev. Lett. 124, 171102 (2020). [14] LIGO官网，ligo.caltech.edu [15] C. Middleton, Physics Today 73, 6, 20 (2020). [16] S.u2009M. Brewer et al., Phys. Rev. Lett. 123, 033201 (2019). [17] M. Vengalattore, Physics, 11, 22 (2018). [18] G. Edward Marti et al., Phys. Rev. Lett. 120, 103201 (2018). [19] S. L. Campbell et al., Science 358, 90 (2017). [20] M. Takamoto et al., Nat. Photonics (2020). 墨子沙龙是以中国先贤“墨子”命名的大型公益性科普论坛，由中国科学技术大学上海研究院主办，中国科大新创校友基金会、中国科学技术大学教育基金会、浦东新区科学技术协会、中国科学技术协会及浦东新区 科技 和经济委员会等协办。 墨子是我国古代著名的思想家、科学家，其思想和成就是我国早期科学萌芽的体现，“墨子沙龙”的建立，旨在传承、发扬科学传统，建设崇尚科学的 社会 氛围，提升公民科学素养，倡导、弘扬科学精神。科普对象为热爱科学、有 探索 精神和好奇心的普通公众，我们希望能让具有中学同等学力及以上的公众了解、欣赏到当下全球最尖端的科学进展、科学思想。 关于“墨子沙龙”

墨子的名言有：1、万事莫贵于义。《墨子·贵义》意思是一切事物没有比正义更可贵的。2、兼相爱，交相利。 《墨子·兼爱中》兼相爱：指不分亲疏、贵贱、贫富、一视同仁的爱所有的人。交相利：互相帮助，共谋福利，反对争夺斗争。墨子认为天下的一切祸害皆起于人们之间“交相别”，即亲疏远近，彼此利益之别。因此，要除去天下之大害,就必须以“兼相爱，交相利之法易之”。3、言不信者，行不果。口言之，身必行之。甘井近竭，招木近伐。 《墨子·亲士》竭：尽，完。招木：乔木，高大的树木。这两句大意是：甘甜的井水易于枯竭，高大的树木易被砍伐。井水甜则喝水的人多，自然容易枯竭；高大的树木用处多，自然很快地招来斧斤。露头的椽子先烂，这是常见的现象。墨子由此提倡中庸思想，认为“太盛难守”，使人们甘居中游，不敢冒尖，这种传统思想在今天是不足取的。4、俭节则昌，淫佚则亡。 《墨子·辞过》。淫佚:也作“淫逸”,嗜欲过度,放纵恣肆。这两句大意是：生话节俭，国家就昌盛；嗜欲放纵，国家就衰亡。墨子主张“节葬”、“节用”，他认为一个国家，从国君到百姓，整个社会风气祟尚节约俭朴就民富国强，走向兴旺发达。若一味追求淫佚享受，就国弱民困，国家必然会走向衰亡。这两句用干说明国家要尚节俭而戒淫佚，以保证昌盛久安。5、义人在上，天下必治。 《墨子·非命上》。有道义的人在上位，天下一定能太平安定。说明在上位的国君应实行“义政”，所作所为要符合“道义”，这样国家才能安定。义人：主持道义的人。6、心无备虑，不可以应卒。 《墨子·七患》。虑：计谋。卒：同“猝”，指突然事变。这两句大意是：心中没有预先考虑应对事变的方法，就不能应付突然变故。无事之时备有事，平素就要对可能突发的变故准备应对的策略和方法。这样，在事变发生时才不至于慌张，才能避免忙中出错。这两句多用于说明居安思危的道理。7、士虽有学，而行为本焉。 《墨子·修身》。行：实践。为：是。这两句大意是：士人虽说要有学问，但是，能把学问用于实践才是最重要的，是根本所在。此句以直言其事的手法阐明学问付诸实践的重要性。这里强调以实践能力作为检验士人有无真才实学的标准，这种观点对中国传统文化产生了极为深远的影响。在中国人眼中，学问虽然重要，如果不能转化为能力，就不能算学到了真本领。这种观念就是传统的“知行”观。这种强调知行统一的观点，对我们今天反对本本主义，克服教条主义仍具有积极的作用。8、利之中取大，害之中取小。 战国·墨子《墨子·大取》。这两句大意是在好处中要取大的，在害处中要取小的。在生活中会遇到好处，也会遇到坏处。对好处，无疑应择其大者而取之，以获取最佳利益；对坏处，能避免则避免，不能避免则择其小者而取之，以最大限度地减少损失。这是普通的道理，多用于生活中对利害的选择。9、甘瓜苦蒂，天下物无全美。 《埤雅》。甘：甜。这两句大意是：甜瓜的蒂却是苦的，天下的事物没有十全十美的。任何事物的优点和缺陷都是同时存在的，而绝对的完美无缺是没有的，这就是事物本身所包含的相对性。只有认识了这一点，才能全面，深入地认识世界，而不致陷入绝对化、片面性。10、吏不治则乱，农事缓则贫。 《墨子·非儒下》。这两句大意是：官吏放弃管理就会发生动乱，农事抓得不紧，误了农时就会带来贫穷。这两句用于论述吏治和农事对国家治乱有重要影响，强调要搞好吏治，抓紧农事。11、兴天下之利，除天下之害。 《墨子·兼爱下》。这两句大意是：凡是于天下人有利的事就去干，帮助它兴办起来；凡是对天下人有害的事，就把它除掉。墨子学说的核心是兼爱，爱天下的人。为天下兴利树除害就集中体现了这种思想。这两句可借以表述为人民大众谋福利的宏大志向。

作者 | 施郁（复旦大学物理学系） 2021年度“墨子量子奖”授予“开创了超导量子电路和量子比特中一系列早期关键技术”的三位科学家：加州大学伯克利分校的约翰·克拉克 （John Clarke） 、耶鲁大学的米歇尔·德沃雷 （Michel H. Devoret） ，以及日本理化学研究所的中村泰信 （Yasunobu Nakamura） 。 John Clarke Michel H. Devoret Yasunobu Nakamura 简单地说，他们的工作是超导量子比特实验的开端。本文介绍这个领域的科学背景和发展历程，从中看到这三位科学家的贡献。 超导和超流 超导和超流经常被称作“宏观量子现象”。但是通常情况下，它们只是微观量子行为的宏观表现，并不是宏观变量的量子化。 超导悬浮 液氦超流 按照统计性质，量子粒子分为两种。一种叫做玻色子，可以处于相同状态。另一种叫做费米子，任何两个费米子都不能处于相同状态。在量子力学中，同种粒子，比如两个电子或者两个光子，是绝对完全一样的，叫做全同粒子。由2个质子和1个中子组成的原子核叫做氦3原子核，它与2个电子组成电中性的氦3原子，是费米子。由2个质子和2个中子组成的原子核叫做氦4原子核，它与2个电子组成电中性的氦4原子，是玻色子。 因此在系统总能量最低时，简单来说 （忽略相互作用） ，大量的全同玻色子都处在相同的最低能量状态，叫做玻色-爱因斯坦凝聚。超流就是玻色-爱因斯坦凝聚的后果。最常见的超流是氦4超流。 玻色-爱因斯坦凝聚 而费米子可以由某种机制导致两两配对，形成“库珀对”，近似于玻色子。库珀对的近似玻色-爱因斯坦凝聚也导致超流。最常见的费米子超流是固体中的电子超流，一般称作超导电性 （因为电子带电） ，简称超导。也存在电中性的费米子超流，如氦3的超流。 库珀对卡通示意图 基于库珀对凝聚的超导理论于1956年由巴丁 （John Bardeen） ，库珀 （Leon Cooper） 和施里弗（John Robert Schrieffer）提出，库珀对的总自旋 （内禀角动量） 为0。而氦3超流的库珀对总自旋为1。对氦3超流的理论做出贡献的莱格特 （Anthony J. Leggett） 因此获得2003年诺贝尔物理学奖。安德森 （Philip Anderson） 等人对此也有重要贡献。 玻色-爱因斯坦凝聚、超流或者超导都可以由一个序参量描写，有时被称为宏观波函数，它是一个复数函数。粒子之间作用力比较弱时，可以用平均场理论来描述，假设所有全同粒子的波函数一样，它们相乘在一起，就构成系统的整体波函数。每个全同粒子的单体波函数就是序参量 （通常再乘以粒子数的平方根） 。对于相互作用较强的情况，序参量是规范对称自发破缺所导致的场算符的期望值，或者是单玻色子或者双费米子约化密度矩阵的最大本征值的本征函数 （这个说法对应于Penrose-Onsager和杨振宁的非对角长程序） 。 不管理论上以何种方式得到，这个序参量 （或称宏观波函数） 的一个重要特征是相位。相位随着位置的变化驱动了超流。约瑟夫森效应体现了这个相位的物理真实性。对于由绝缘体薄层隔开的两个超导体，两个超导体的宏观波函数的相位差直接导致穿过绝缘体的超导电流，电流强度正比于相位差的正弦函数，这就是约瑟夫森效应。它是剑桥大学研究生约瑟夫森 （Brian Josephson）在 学习Philip Anderson的超导课程时，用多体微观理论得到的结论。宏观波函数的相位差是一个宏观变量，但是由于粒子数涨落很大，相位成为一个经典变量。 约瑟夫森结 约瑟夫森结的 I-V 曲线 粒子数与相位是量子共轭算符 对于小约瑟夫森结，相位也有涨落，粒子数与相位都成为量子力学算符，而且它们具有共轭关系，类似位置和动量之间的关系，也就是互不对易 （改变作用顺序，结果不同） 。这也使得它们之间也服从海森堡的不确定关系。 1980年，Leggett指出 [1] ，通常所谓的“宏观量子系统”，即超导和超流，以及磁通量子化和约瑟夫森效应这些后果，并没有表明量子力学原理适用于宏观系统，因为其中并没有宏观上的不同状态之间的量子叠加 （如假想的薛定谔猫） ，但是由于在超导或超流状态下，耗散低，超导器件特别是SQUID （超导量子干涉仪，即具有两个约瑟夫森结的超导环） ，通过特别的设计，适合于寻找不同宏观状态之间的量子叠加或量子隧穿。这引领了几十年约瑟夫森结的量子效应的研究，包括超导量子比特的兴起。 作者与Leggett教授（摄于2003年10月诺贝尔奖宣布后伊利诺伊大学立即为Leggett举行的庆祝会） 约瑟夫森结量子行为的首次实验观察 1985年，加州大学伯克利分校John Clark教授带领两位学生John Martinis和Michel Devoret，首先观察到偏电流约瑟夫森结的量子行为 [2] 。偏电流是指外电流。具体来说，他们观察到量子化的能级，表明了约瑟夫森结的相位差确实是一个量子力学算符，实验结果与理论一致。 描述这个系统的方程类似于一个质点的一维运动，约瑟夫森结相位差对应于质点位置。对应后，质点所受的势能作为位置的函数，是倾斜的余弦函数。在约瑟夫森结中，这个倾斜由偏电流引起。约瑟夫森结的零电压态对应于质点的势能低点 （叫做势阱） 。量子力学预言，在势阱中，质点处于所谓束缚态 （指束缚在势阱中） ，而且所能具有的能量是分立的，叫做能级——也就是说，只有某些特定的数值才被允许，这叫能量量子化。原子中的电子就具有这个性质。具有如此能级结构的人工器件有时被称作人造原子，可以用约瑟夫森结实现，也可以用半导体量子点实现。 Clarke和两位学生将约瑟夫森结用微波辐照，发现当微波频率 （乘以普朗克常数） 等于分立能级之差时 （几个GHz） ，“质点”逃逸率 （逃逸出势阱的概率） 大大增加，也就是说，约瑟夫森结两端的电压以及导致的电流大大增强。这是一种共振，类似于，如果电磁波的频率 （乘以普朗克常数） 与原子中的电子能级差相等，低能级的电子就会吸收光子，跃迁到高能级。他们观测到，随着温度升高，逃逸率从量子共振激发过渡到经典热激发。 就这样，约瑟夫森结的量子行为首次得到证明，而且表明可以通过电路对它进行控制，并能将多个约瑟夫森结连结起来。短短两年后，Clark因此获得了低温物理的菲列兹·伦敦奖 （Fritz London Memorial Prize） 。 他们的约瑟夫森结材料是Nb-NbOx-PbIn，中间的氧化铌是绝缘体，两边的铌和铅铟合金是超导体。后来人们改用Al-Al2O3-Al, 即铝-氧化铝-铝，它的耗散更低[3]。 小约瑟夫森结 约瑟夫森结的能量来自两个互相竞争的部分。一是库珀对带来的充电能，等于充电能常数 （一对库珀对的充电能） 乘以库珀对数目 （减去一个所谓的门电荷数） 的平方。另一个是约瑟夫森隧道耦合能，是库珀对隧穿导致的负能量 （当库珀对波函数是隧道两边的叠加态时，能量降低） ，等于负的约瑟夫森能量常数 （临界电流乘以磁通量子，除以2π） 乘以相位差的余弦。 1990年代，很多研究组研究小约瑟夫森结 [4] 。代尔夫特工业大学的J. E. Mooij组研究了约瑟夫森结阵列 [5] ，哈佛大学的Tinkham组观察到超导单电子晶体管的电流-电压关系中的2e周期性 [6] ，当时在法国Saclay原子能委员会的Devoret组也证实了这个结果 [7] ，J. E. Mooij组证明了相位与电荷（ 库珀对数目乘以电子电荷） 之间的海森堡关系 [8] 。 量子计算的兴起 固态“人造原子”有其优点，它可以借由电路实现仔细的调控，因为相对于真正的原子，更容易调控各种参数，而且也容易和传统的技术整合，便于扩展到很多量子比特。 任何用来实现量子计算的物理系统，首先要解决的问题是量子比特的物理实现，包括单个量子比特以及不同量子比特的耦合。下文主要回顾单个超导量子比特的实现。 超导量子比特 超导量子比特有很多种。当充电能比约瑟夫森能大很多时，相位涨落大，库珀对数目接近明确，所实现的量子比特叫做电荷量子比特，又叫库珀对盒子。当约瑟夫森能比充电能大很多时，粒子数涨落大，相位明确，所实现的量子比特叫做相位量子比特，也可实现磁通量子比特。另外还有quantronium, transmon, flxonium，等等。 电荷量子比特 相位量子比特 1998年，Devoret组证明了电荷量子比特叠加态的存在性 [9] 。 1999年，当时在日本NEC实验室的中村泰信及其合作者Pashkin和Tsai实现了电荷量子比特的叠加态 [10] 。他们用电压脉冲，实现了相差一对库珀对的两个粒子数本征态的量子叠加。虽然相干时间 （维持叠加态的时间） 只有2纳秒，但是脉冲时间只有100皮秒。后来，他们又实现了在微波作用下，这两个电荷本征态之间的拉比振荡 [11] 。 2000年，纽约州立大学石溪分校的Lukens组 [12] 和代尔夫特的Mooij组 [13] 分别在特别设计的、包含3个约瑟夫森结的超导环中，实现了不同电流方向（顺时针和逆时针）的量子叠加态。这也叫磁通量子比特，因为两个方向的电流对应不同的、穿过环路的磁通量。但是量子叠加的证据是间接的，来自光谱 [14] 。 2002年，在Saclay和耶鲁大学的Devoret组用围绕一个库珀对盒子巧妙设计的超导电路，以哈密顿量的两个本征态作为量子比特，实现了任意幺正演化 （包括拉比振荡） 以及投影测量 [15] 。他们自己称这个量子比特为quantronium。这是电荷-磁通混合量子比特 [14] ，自由演化时，对电荷和磁通噪声都不敏感，等效于电荷量子比特，而读出时又改变控制参数，对磁通敏感，等效于磁通量子比特。 与之同时，堪萨斯大学的韩思远组发表了偏电流约瑟夫森结的两个本征态之间的拉比振荡[16]。当时在科罗拉多的NIST的Martinis组也观察到同样的现象。偏电流约瑟夫森结也就是1985年Clarke、Martinis和Devoret最初研究的系统，它的两个本征态对磁通噪声敏感度低于磁通量子比特 [14] 。它们被称为相位量子比特 [18,19] ，因为约瑟夫森能比充电能大很多。 2003年，Mooij组实现了磁通量子比特的拉比振荡和读出 [20] 。当时中村泰信在该组访问，是该工作的合作者。 后来这个领域又取得了长足的进展，包括双量子比特和多量子比特的耦合，直到最近用几十个量子比特实现量子优越性 [21,22] 。这里不再赘述。 置于微波腔中的超导量子电路还导致所谓电路量子电动力学，电磁波显示出量子行为。比起基于腔量子电动力学 （原子与光子耦合） 的量子门和读出，基于电路量子电动力学的量子门和读出快1000倍，但是退相干也快1000倍，不过电路量子电动力学能获得大量数据[3]。 Leggett一直在推动用SQUID检验是否存在宏观不同的状态的量子叠加 [23] 。最近的一个磁通量子比特实验说明，至少对于10纳秒、170纳安培的电流，存在两个方向电流状态的量子叠加 [24] 。 小结 通过我们的回顾综述，可以看到，J. Clarke和他的学生J.M.Martinis和M.H. Devoret最早通过偏电流约瑟夫森结，首次观察到约瑟夫森结的量子行为。后来Devoret又做了一系列工作，包括1998年证明了电荷量子比特叠加态的存在性， 2002年实现电荷-磁通混合量子比特的拉比共振和其他演化及投影测量。中村泰信1999年和2001年分别首先实现超导量子比特的量子叠加和拉比振荡，是在电荷量子比特中。他2003年还参与Mooij组实现了磁通量子比特的拉比振荡和读出。 本文经授权转载自《墨子沙龙》公众号。 参考文献：（滑动浏览更多) [1] A.J. Leggett, Macroscopic quantum systems and the quantum theory of measurement, Progr. Theor. Phys. (Suppl.) 69 (1980), 80 [2] J.M.Martinis, M.H. Devoret and J. Clarke, Energy level quantization in the zero-voltage state of a current-biased Josephson junction, Phys. Rev. Lett. 55 (1985), 1543 [3] J.M.Martinis, M.H. Devoret and J. Clarke, Quantum Josephson junction circuits and the dawn of artificial atoms, Nature Physics volume 16, pages234–237 (2020) [4] J. E. Mooij, The first Delft qubit, QuTech Blog. [5] L.J. Geerligs, M. Peters, L.E.M. de Groot, A. Vebruggen and J.E. Mooij, Charging effects and quantum coherence in regular Josephson junction arrays, Phys. Rev. Lett. 63 (1989), 326 [6] M.T. Tuominen, J.M. Hergenrother, T.S. Tighe and M. Tinkham, Experimental evidence for parity-based 2e periodicity in a superconducting single-electron tunneling transistor, Phys. Rev. Lett. 69 (1992), 1997 [7] P. Lafarge, P. Joyez, D. Esteve, C. Urbina and M.H. Devoret, Two-electron quantization of the charge on a superconductor, Nature 422 (1993), 422 [8] W.J. Elion, M. Matters, U. Geigenmüller and J.E. Mooij, Direct demonstration of Heisenberg"s uncertainty principle in a superconductor, Nature 371 (1994) 594 [9] Quantum coherence with a single Cooper pair, V. Bouchiat, D. Vion, P. Joyez, D. Esteve and M.H. Devoret, Physica Scripta T76 (1998), 165 [10] Y. Nakamura, Yu.A. Pashkin and J.S. Tsai, Coherent control of macroscopic quantum states in a single-Cooper-pair box, Nature 398 (1999), 786 [11] Y. Nakamura, Yu.A. Pashkin and J.S. Tsai, Rabi oscillations in a Josephson-junction charge two-level system, Phys. Rev. Lett. 87 (2001), 246601 [12] J.R. Friedman, V. Patel, W. Chen, S.K. Tolpygo and J.E. Lukens, Quantum superposition of distinct macroscopic states, Nature 406 (2000), 43 [13] C.H. van der Wal, A.C.J. ter Haar, F.K. Wilhelm, R.N. Schouten, C.J.P.M. Harmans and J.E. Mooij, Quantum superposition of macroscopic persistent-current states, Science 290 (2000), 773 [14] A. J. Leggett, Superconducting Qubits--a Major Roadblock Dissolved? Science 296 (2002), 861-862 [15] D. Vion, A. Assime, A. Collet, P. Joyez, H. Pothier, C. Urbina, D. Esteve and M.H. Devoret,Manipulating the quantum state of an electrical circuit, Science 296 (2002), 887 [16] Y. Yu, S. Han, X. Chu, S.-I Chu, Z. Wang, Coherent Temporal Oscillations of Macroscopic Quantum States in a Josephson Junction, Science 296 (2002), 889-892 [17] J.M. Martinis, S. Nam and J. Aumentado, Rabi oscillations in a large Josephson-junction qubit, Phys. Rev. Lett. 89 (2002), 117901 [18] J. Clarke, Flux qubit completes the hat trick, Science 299 (2002), 1850 [19] J. Q. You and Franco Nori, Superconducting Circuits and Quantum Information, Physics Today, November 2005, 42-47 [20] I. Chiorescu, Y. Nakamura, C.J.P.M. Harmans and J.E. Mooij, Coherent quantum dynamics of a superconducting flux qubit, Science 299 (2003), 1865. [21] F. Arute, et al., Quantum supremacy using a programmable superconducting processor, Nature, 574, 505 (2019). [22] Y. Wu et al., Strong quantum computational advantage using a superconducting quantum processor, Phys. Rev. Lett. 127, 180501 (2021). [23] A. J. Leggett，公众演讲:“日常世界真的服从量子力学吗？”，主持并翻译：施郁，对话嘉宾：潘建伟、陈宇翱，2020年12月27日，https://www.cdstm.cn/subjects/kjgldkxk/kxkzb/kxlx/202012/t20201221_1039348.html [24] George C. Knee, Kosuke Kakuyanagi, Mao-Chuang Yeh, Yuichiro Matsuzaki, Hiraku Toida, Hiroshi Yamaguchi, Shiro Saito, Anthony J. Leggett & William J. Munro, A strict experimental test of macroscopic realism in a superconducting flux qubit, Nature Communications volume 7, Article number: 13253 (2016). 制版编辑 -小圭月-