電子的高速鐵路:量子自旋霍爾效應

你知道電子也有高速鐵路嗎?在拓樸絕緣體中,電子雖然不能在絕緣體中移動,但是卻能在這樣的材料表面中,如同在導體上一般移動,正如人們身處在壅擠的月臺上無法移動,但一當搭上月臺兩側的高鐵時,便能高速的行進。這便是著名的物理效應——量子自旋霍爾效應。

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複合式量子機器學習

量子計算和機器學習是當今最具有潛力的運算科技。這兩項科技將能從新定義什麼問題是能解的、什麼問題是不能解的。機器學習是當代人工智慧的核心,已經在賽局、醫療、科學、自動機器等領域有許多突破。量子計算發展速度雖然稍慢,但它能僅僅使用幾個運算指令就解決古典電腦需要花費指數時間的問題。如果將兩者結合,究竟會產生怎麼樣的科技呢?本文介紹一項結合古典機器學習和量子計算的最新研究。

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【科學史沙龍】費曼的奇想:量子迷宮裡的電子

■費曼跟其他偉大物理學家最大的差異,並不是在於他特別聰明或優秀,而是無論面對什麼樣的科學難題,他總是像個小孩一樣,既好奇又充滿獨特的點子。也就是因為如此特別的思考模式,當理論學家仍在就著雙狹縫實驗結果,爭論電子究竟是波還是粒子時,費曼已經跳過這個非黑即白的常人邏輯,調皮地設想各種可能性了。

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【大宇宙小故事】42 量子元年,哪一年?

少數科學史家並不承認1900年是量子物理元年。雖然這並不是主流的聲音,但在這個陣營中有一位赫赫有名的人物──典範轉移理論的發明人孔恩,因此誰也不敢小覷這個觀點。
倘若你問孔恩,量子物理是何時誕生的?他會斬釘截鐵地告訴你:五年後!

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旋轉的玻色愛因斯坦凝聚態

物理學的理論描述是盡量得跟實驗呼應的,也因此,即便是今日大如強子對撞機的尖端實驗,源頭的想法也都是想藉由動量、角動量等在交互作用的前後關係,去獲得物理資訊。
本文就來略談,當我們轉動一個流體,更精確地說,一個玻色愛因斯坦凝聚態(Bose-Einstein Condensate),什麼事情會發生。

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【物理史中的五月】1935年5月: EPR弔詭(Einstein-Podolsky-Rosen paradox)的論文在《物理評論》發表

在一篇 1935 年的論文中,愛因斯坦、波多斯基(Boris Podolsky)和羅森(Nathan Rosen)提出了一個思考性的實驗,主張量子力學不是一個完整的物理理論。這個思考性的實驗現在稱為「EPR弔詭」(EPR paradox),是用來說明量子理論天生概念上的難題。它說明一個糾結的量子系統中,對一個粒子所測出的結果對另一個粒子會有立即的效應,不管這兩個粒子的距離有多遠。

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