《量子電腦,啟動!》
pt.1 簡介
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可能是大家沒有什麼興趣的講座,但是我覺得這個很讚,所以我來做文字稿了~~
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這個講師之前是精誠高中的校友(不只九把刀了,終於),一個二年級就跳級的神人,他有給我們看一張國中的照片,但這個不重要,然後他還長得挺帥的(?
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他是一個很喜歡動漫的人,但不是那種被車撞就跑去異世界的那種,而是EVA、鋼彈那種(天啊這個都超級久但是挺好看的)科幻動漫化。
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他常說自己是一個動機不純的人(來自動漫化),舉例:科學小飛俠,雖然小時候說裡面的某物理博士很厲害,可以用鐵什麼獸的征服世界,但是在學了物理後,發現根本不可能(哭啊)
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他現在正在研究製作粒子,然後他展示了一個玩具:光劍!
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有音效、有漸層的充能、揮的時候有音效,雙廚狂喜(電影粉&物理粉),然後他解釋了一堆原理,什麼LED的,音效的(剛剛這個詞打成淫笑)。話說可以幫我做卡蘿斯的武器嗎,我覺得原理應該很相近,不過多了幾個伸縮、拆分而已(希望可以)。
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自吹自擂結束~~
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pt.2 又是簡介
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他也有經營一個YT頻道「量子熊QuBear」,然後就沒有然後了。
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中間插播,明年是國際量子年,你們說,我們是不是要來寫個特別集(? #國際量子科技年
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在主要的16個國家(我不知道是哪幾個,所以自己去查謝謝),投入了超過246億美元,比陽電子炮和加速器還要貴100多倍。
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教授他也是量子國家隊的一員(對不起我也不知道這是什麼)
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pt.3 薛丁格的貓~~
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Q:要怎麼學好量子 A:拋棄常識!!!
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量子的概念並不「直覺」(這其實是件好事),馬斯克說:「物理學的本質其實是探索如何發現那些違反直覺的新事物,例如量子力學。量子力學的確非常違反直覺。」(我在10幾秒內打完,哭啊)
理查.費曼也說:「我想我可以很有把握的說,沒有人能夠真正懂量子力學。」
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所謂拋棄常識是要拋棄我們日常生活(巨觀世界),而去觀察微觀世界。
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pt.4波粒二象性
波在古典物理,會產生干涉(建設性&破壞性),破壞性干涉可以用在降噪,可有效的降低「單調」的噪音。
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粒子在古典物理,粒子就像丟棒球一樣。
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所以,光究竟是粒子還是波?牛頓以及楊格分別代表粒子派以及波動派,開啟了一場大辯論⋯⋯。
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在之後的解釋,光是波也是粒子,但是同時「都不是」。舉例,假設我們是二維生物,這是有一個罐頭(圓柱體),從不同角度觀察,我們一下子看到的是圓形、一下字看到的是正方形。所以藉由此例子,告訴我們「拋棄常識」,我們只能看到正方形或圓形,但是實際上(指圓柱體/量子學)我們解釋不出來。
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在之後的發展歷史,又出現了新名詞「物質波」,由德布羅意提出,指每個人、每個事物皆是類似光的物體。公式以下:
入(波長)=h/p p=mv (h為普朗克常數),但是呢,有些人質量很大,但是靜止不動,那為什麼p還是有數值呢?教授給出了答案:因為我們有「溫度」,因為有溫度!在微觀世界中,身上組成的原子、粒子皆在震動,故溫度計、熱像顯示儀的運作原理就是這樣。
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在物質波的理論中,h必不可缺,如果一個量子理論中沒有h,那便會懷疑其真實性。
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pt.5 挑戰
這裡教授想要挑戰一件事,根據第四部分的理論,你我都是一個「波」,但是他提出新理論:不只是波,而是「機率波」!
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首先,雙狹縫干涉實驗證明了波這個概念一定存在,因為你必須承認有波,才能解釋產生的現象(至於雙狹縫實驗室什麼,高中會上,自己去查)
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但同時,電子也可以進行干涉實驗,但是電子事實上屬於粒子,最後卻成為了雙狹縫干涉的條紋,即使我們的電子是一顆一顆放,但結果仍然相同,總有一個地方電子不喜歡去,總有一個地方喜歡去,這樣的最佳解釋就是電子同時從狹縫通過,但是我們一次只投入一顆電子!!!因此,我們難以去解釋電子如何通過。
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因此,網路上出現了一種很恐怖的物理實驗,電子就像有意識一樣,如果人類在旁邊,那電子就不會產生干涉條紋,但攝影機錄像而人類並沒有觀看的話,那干涉條紋就會產生。但事實上,事情並沒有那麼恐怖⋯⋯。
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pt.6 哥本哈根詮釋
波爾提出,電子根據波粒二象性,電子是「波」,因此可以產生干涉!但是我們觀察,我們「影響」了他(物理方面的),產生了「波函數坍縮」,代表我們觀察時有「機率」會變回粒子(一個特定狀態),這便是第五部分提出的答案。(當然答案不止一個,多世界詮釋也是一種,就像餘罪一樣,只是主流還是哥本哈根詮釋)
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(小小的公式問題,波函釋因為有可能是虛數,所以我們要用絕對值平方,才是實數)
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因此,我們回到問題,我們把電子干涉重新取名為「量子態」和「本徵態」,在攝影機情況:先產生「干涉」,再產生「塌縮」。在人類觀察情況,量子會提前塌縮,分別為量子態和本徵態。
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pt.7 回到薛丁格的貓⋯⋯
薛丁格的貓,是50%死或50%活?一般鄉民的誤解是:因為箱子封著,所以我們不知道死活。但實際上是在觀測時,系統會隨機的塌縮到一個特定狀態,但是貓因為太大且不穩定,所以基本上不會出現。
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pt.8 量子電腦
疊加態是量子電腦之所以有用的原因!先來個延伸,量子炸彈測試儀,一個炸彈可以把我們炸死,壞人裝在一個箱子裡,只需要一個光子進入就會爆炸,所以我們要如何測試究竟有沒有炸彈呢?這就要講到馬赫的干涉儀,有50%會偵測到光,50%不會,那我們把箱子放在偵測到光的那個,如果裡面沒有炸彈,那麼照舊,但是如果有炸彈,那我們將會有50%會死,但假設光走的是另一條路徑,那我們便不會死(同樣50%)」
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好其實只是怕我演講睡著做的筆記,或許之後會用到。
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2024/12/6 17:10 By/XY
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