物理
引用检索 快速检索
微信
编辑部信息
· 《物理》著作权使用声明
· 关于签署《中国科协所属全...
· 《物理》有奖征集封面素...
· 订阅《物理》得好礼
· 庆祝《物理》创刊四...
更多»  
海外物理新闻
· 不破不立:利用DNA构建...
· 利用脉冲星测到引力波了?...
· 大脑的量子传感技术
· 搜寻小质量暗物质
· 物理学的十大预言
更多»  
书评和书讯
· 2020年度值得推荐的物...
· 新书推荐《相对论-少年版...
· 一本教会研究生光学设计的...
· 新书推荐《惊艳一击》
· 大数据时代信息的高效获取...
更多»  
展会信息
· LEAP Expo 20...
· 激光加工迎来智能新时代
· 非工业行业买家团慕名共赴...
· 机器视觉在现代包装工业中...
· 技术多样化,应用前景广—...
更多»  
招 生 招 聘
· 2021年第4期招生招聘
· 2021年第3期招生招聘
· 2021年第2期招生招聘
· 2021年第1期招生招聘
· 2020年第12期招生招...
更多»  
物理  
  物理--2021, 50 (1)   发布日期: 2021-01-12

封面故事:中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,通过自主研制具备高效率、高全同性、极高亮度和大规模扩展能力的量子光源,同时满足相位稳定、全连通随机矩阵、波包重合度优于99.5%、通过率优于98%的100模式干涉线路,相对光程10-9以内的锁相精度,高效率100通道超导纳米线单光子探测器,成功构建了76个光子的高斯玻色取样量子计算原型机“九章”。根据现有理论,“九章”处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍。同时,“九章”克服了谷歌随机线路取样实验中量子优越性依赖于样本数量的漏洞。基于“九章”的高斯玻色取样在图论、机器学习、量子化学等领域具有潜在应用,将是后续发展的重要方向。

选择 | 输出到EndNote
特约专稿

能造出功率和效率都高的热机吗?——有限时间热力学的发展与展望 Hot!

马宇翰,董辉,孙昌璞
2021, 50(1): 1-9     全文: PDF (6288 KB)   ( 下载: 877 )
摘要

在热力学中,功率和效率是衡量热机性能的两个主要参数。根据经典热力学,可逆热机效率的上限是卡诺效率,但相应的功率为零。这是因为卡诺效率的实现依赖于时间无穷长的准静态假设。因此,如何根据实际需求,在保证热机功率前提下提高热机效率成为热力学一个重要的科学挑战问题。在20世纪上半叶应运而生的有限时间热力学,今天得到了蓬勃发展,为应对这个挑战提供了必要的科学支撑。文章主要介绍有限时间热力学的发展及现状,特别是最近对于有限时间热机功率效率约束关系及其优化问题上的研究。针对有限时间热力学循环功率—效率约束与不可逆性的关系,文章还简介最近作者关于有限时间等温过程中不可逆熵产生的理论和实验研究工作。最后展望未来有限时间热力学及有限系统非平衡物理的可能发展与应用。

2020年诺贝尔物理学奖专题

时空奇点和黑洞——2020年诺贝尔物理学奖解读 Hot!

蔡荣根,曹利明,李理,杨润秋
2021, 50(1): 11-18     全文: PDF (5704 KB)   ( 下载: 984 )
摘要

2020年度诺贝尔物理学奖于北京时间2020年10月6日晚揭晓,其中一半奖金授予罗杰·彭罗斯(Roger Penrose),表彰他“发现黑洞的形成是广义相对论的必然预言”;另一半奖金授予莱因哈德·根泽尔(Reinhard Genzel)和安德里亚·格兹(Andrea Ghez),因为他们“在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体”。文章着重对彭罗斯及其时空奇点研究进行介绍,包括黑洞、奇点定理、宇宙监督假设等内容。

银河系中心超大质量黑洞的探索历程 Hot!

李志远
2021, 50(1): 19-24     全文: PDF (3691 KB)   ( 下载: 760 )
摘要

经过逾半个世纪的探索,天文学家确认在我们银河系的中心存在一个4百万倍太阳质量的致密天体,很可能是爱因斯坦广义相对论所预言的黑洞。文章简要回顾了探索这个大质量致密天体过程中的若干里程碑。

黑洞照亮宇宙——银河系中心黑洞及其物理意义 Hot!

王建民
2021, 50(1): 25-30     全文: PDF (6000 KB)   ( 下载: 842 )
摘要

2020年度诺贝尔物理学奖颁发给为黑洞和超大质量致密天体做出突出贡献的三位科学家,他们分别从理论和观测上提供了令人信服的证明和证据。他们的工作打开了理解宇宙中大质量天体命运的窗口。人们普遍相信超大质量黑洞存在于每一个星系的中心,是这些黑洞照亮了再电离时期的宇宙,也是它们为揭开宇宙膨胀历史、暗能量宇宙演化性质、纳赫兹低频引力波等诸多谜团提供了十分强大的工具。预计未来5年内,反响映射和GRAVITY/VLTI联合观测将在以黑洞研究为支撑的领域取得重大进展。

前沿进展

基于光晶格的超冷原子量子模拟 Hot!

颜波
2021, 50(1): 31-36     全文: PDF (4649 KB)   ( 下载: 743 )
摘要

文章从超冷原子研究的视角出发,回顾了用“从下到上”的方案来开展量子模拟研究的历史。超冷原子作为宏观量子态,各个自由度精确可控,是量子模拟的绝佳平台。光晶格将冷原子物理和凝聚态物理融合起来,是其中最重要的技术之一,为超冷原子量子模拟提供了一个扎实的落脚点。近年来,关于拓扑量子模拟的研究日益兴起,成为超冷原子量子模拟新的重要方向。文章介绍这方面近期的一些工作进展。最后分享作者对超冷原子量子模拟的一些思考。

研究快讯

拓扑量子体系中的长波光电探测 Hot!

张凯旋,陈支庆子,王林
2021, 50(1): 37-39     全文: PDF (4242 KB)   ( 下载: 682 )
摘要

拓扑绝缘体是一类体态绝缘而表面态具有金属特性的材料,它作为一种全新的量子物质,引起了人们对新型拓扑相的关注。寻找自然界中新的拓扑材料已经成为近十几年来凝聚态物理中的研究热点。继拓扑绝缘体之后,能带结构的拓扑分类又被扩展到了金属体系,出现了另一类具有特殊电子结构的拓扑材料,即拓扑半金属。

物理攫英

智能音箱与声音传感器

朱星 编译
2021, 50(1): 40-41     全文: PDF (2650 KB)   ( 下载: 1051 )
摘要
现代生活已经产生微妙变化。在节日期间,我们会与家中的智能音箱对话:“爱丽丝,请播放些圣诞歌曲”,“Google,请打开美妙的灯光”,“Siri,请问烤火鸡还需要多长时间出炉”,就如同与家里成员一样对话,而这种无形的指令几乎是瞬时得到执行。

石墨烯掺杂研究达到新水平

戴闻 编译
2021, 50(1): 42-42     全文: PDF (1549 KB)   ( 下载: 910 )
摘要
石墨烯以其独特的电子特性而闻名,例如狄拉克点,在材料能带结构中的这个点,电子行为类似于高能粒子。一个载荷电子通过狄拉克样式的石墨烯,就会像一个粒子,几乎不与它的许多同类相互作用。
物理学史和物理学家

血液中流淌着艺术的物理大师——记Stephan von Molnár教授

赵建华
2021, 50(1): 43-46     全文: PDF (6888 KB)   ( 下载: 839 )
摘要
说起磁性半导体研究先驱,业内人士可能会想到日本东北大学现任校长,Hideo Ohno教授。可Ohno教授在最近给我的email中评价Stephan von Molnár 教授:“He was a great and joyful mentor to us all”。Stephan一生充满传奇色彩:出生于有着高贵艺术血统的家庭,儿童时辗转躲避纳粹的迫害成为小移民,青少年时期活跃在观众欢呼的戏剧舞台,博士毕业后成为IBM Watson研究中心出色的资深研究员和高管,最后归宿佛罗里达州立大学物理系。

兹游奇绝 穷理有容——忆Stephan von Molnár教授

李永庆
2021, 50(1): 47-50     全文: PDF (2663 KB)   ( 下载: 1047 )
摘要
磁性半导体是半导体物理与磁学和微电子学的一个交叉领域,相关研究不仅产生了许多重要的基础物理发现,而且还可能带来革命性的信息技术。Stephan von Molnár教授是磁性半导体领域的开创者之一,并深耕于此近60年。本文从受其指导的研究生的角度回顾von Molnár教授的学术贡献,分享对他言传身教的体会,并试图解释为什么他能在长达一个甲子的时间里一直保持对科研的热忱。
量子多体中的呐喊与彷徨

量子多体中的呐喊与彷徨之七:Editor, 我还可以再抢救一下

孟子杨
2021, 50(1): 51-53     全文: PDF (2097 KB)   ( 下载: 742 )
摘要
忙于写论文、发论文的中国物理学家们,一定要具备很好的心理素质才能在行业里生存。套句时下流行的话,就是需要抱着“editor 和 referee,我觉得我还可以再抢救一下”的心态。
物理思想进课堂

始于“集邮”,终于“思想”

陈征,张玉峰,魏红祥
2021, 50(1): 54-56     全文: PDF (2895 KB)   ( 下载: 840 )
摘要

物理学研究虽然要从研究一个个自然现象,进行知识点“集邮”开始,但追求的是“思维经济”,追求利用简单的规律来描述复杂的世界。学习物理虽亦始于“集邮”但不能终于“集邮”,而要重视思维方式的训练与建构。

科学基金

2020年物理科学一处评审工作综述

姜向伟,郭海中,张诗按,倪培根
2021, 50(1): 57-63     全文: PDF (4142 KB)   ( 下载: 1324 )
摘要
2020 年度国家自然科学基金评审工作已结束,文章对数理学部物理科学一处本年度申请和资助项目情况进行了统计分析,将一年来的评审工作结果向广大科技界汇报。同时,对申请和资助过程中一些新政策、新动向以及碰到的一些新情况、新问题进行归纳和总结,供广大科研人员参考。物理科学一处各项工作得到科技界广大专家们的支持,在此向支持物理科学一处工作的专家们表示衷心感谢!
书评和书讯

2020年度值得推荐的物理学新书

《物理》编辑部
2021, 50(1): 64-65     全文: PDF (4977 KB)   ( 下载: 1024 )
摘要
版权所有 ©  物理
地址:北京市海淀区中关村南三街八号 邮编:100190
电话:010-82649470, 82649266 传真:010-82649029 E-mail: physics@aphy.iphy.ac.cn