非厄米系統
■厄米對稱(Hermitian)存在於大部分的量子理論之中,但它卻不是必要的。如果放棄這個對稱性,系統將出現奇妙的物理現象和有趣的應用。
Read more■最近一次的日全蝕,發生在2017年8月21號。本影區大多在美國境內,每個本影區經過的城市都有百萬人湧入,這可以說是當時全球最大的天文觀測活動吧!筆者剛好在本影區附近[2],所以當然是前往觀測囉!首先,在日全蝕發生前的大約一個小時會進入半影區,這時戴上專用的減光片可以看到太陽缺了一角,然後越缺越多。但其實在這一小時中太陽還是很亮,如果沒有人告訴你有日蝕,還真的不會發現有什麼異狀。
Read more■通訊和情報一直是商業和國防最重要的一環,而加密是其中的核心。二十世紀末以來, RSA加密法憑藉著古典電腦難以企及的複雜度變得日趨流行,安全性高。但對於特定的計算工作,量子電腦的計算力遠遠超越古典電腦,這是否會對你我日常都在使用的RSA加密造成威脅呢?回答問題前,先讓我們看看RSA和量子電腦背後分別有些什麼。
Read more■密碼學是門重要的學科,在每個人生活中都佔有一席之地。不只在登入帳號密碼,幾乎在網路上的一舉一動,我們都無意識地進行了加密和解密。在通訊之外,防偽也是加密的重要應用之一,除了密碼外,最典型的例子是鈔票和證件的防偽圖騰。在電子裝置中,生物識別越來越熱門。相較之下,非生物產品因為變化大和容易被分析等因素,尚未出現廣泛使用的防偽標準。因此,英國物理學家提出「量子識別」的概念,並證明其可行性。
Read more■有機化合物在生活中遍處可見,舉凡塑膠袋、潤滑油和清潔劑等,都是有機化學工程的產物。產生純度高的有機產物是化工製程的目標也是挑戰。長久以來,常見的純化方法是分餾法,透過物理性質分離不同的化合物,這個過程緩慢且成本高。如果有一種反應,能把結構不同的有機物,通通變成相同的目標產物,那該有多好?
Read more■在相同的區域放入越多的電子元件,代表同一支手機或電腦裝置能提供更強更快速的服務,因此縮小處理器中電子元件的尺寸是所有半導體大廠共同的目標。能依照國際半導體技術藍圖(ITRS)提升製造能力的公司將能獨佔市場,就像台積電排除三星公司,將在2017和2018年連續獨佔蘋果iPhone手機處理器。若要在未來的半導體節點持續保持領先,科技必須與時俱進。在這個10奈米節點以下的世代,各家製造商正積極尋求增加單位面積上電路效能的方法。
Read more■這兩年物理學家提出了新的粒子電動對稱的理論解釋最低蘭道階(Landau Level)的物理,此新模型不再透過將磁通量附著到原粒子身上,而是藉由粒子漩渦對偶性,用更自然的方法去闡述一些實驗上觀測到的現象。
Read more■隨著科技的進步,電子裝置日漸縮小,功能卻能增加,這全都有賴半導體產業中的摩爾定律。然而,在傳統半導體架構中,尺寸上的縮小有物理上的極限,眼看摩爾定律的末日就要到了!因應這個問題,許多半導體研究機構致力研發新的科技,搭配上二維材料,部份地解決了縮小半導體尺度時會面臨的困難。然而這些材料和長久使用的半導體科技並不相容,無法真正投入應用。近日,科學家提出一種新穎的半導體製程,能夠製造原子級厚度的二維半導體。這個技術有望併入以矽為基礎、廣為使用的製程。
Read more在物理學中,因為大量物體間交互作用產生超乎預期的現象被稱作「多體效應」。其中,電子造成的多體效應是凝聚態科學的核心元素。近日,科學家在霍爾材料中觀察到多體效應造成的對稱性破壞,增進我們對多體問題的瞭解。
Read more■熱力學第二定律告訴我們熱總是從高溫流向低溫,因此在高溫環境中水不可能變成冰。科學家仔細檢驗熱輻射特性,透過奈米科技,設計出了具有特殊輻射頻譜的材料,使物品能在大太陽下仍能持續降溫。
Read more■Google 的圍棋人工智慧 AlphaGo 是第一支能戰勝職業棋士的電腦程式。其實早在1997年,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)就打敗當時的西洋棋冠軍。人工智慧在棋藝上擊敗人類已經不是新鮮事,為什麼 AlphaGo 的勝利仍震撼全球呢?除了圍棋和西洋棋複雜度的差異外,另一個原因在於讓電腦自己學習下棋。
Read more■戰勝圍棋九段的 Google AlphaGo 正是以深度學習作為核心。比起一般的機器學習,深度學習是如何有深度呢?廣泛地說,深度學習是指具有層次性的機器學習法,能透過層層處理將大量無序的訊號漸漸轉為有用的資訊並解決問題。但通常提到深度學習,人們指的是一種特定的機器學習法─「深度神經網路」(Deep Neural Network)。
Read more■人工智慧(artificial intelligence, AI)是當今電腦科學最熱門的學門,其中最重要的領域之一是人工神經網絡,讓我們一窺究竟。
Read more■一個自己是自身反粒子的粒子,有助於量子電腦的發展。現在,也許科學家已經發現它了!
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