16 août 2016, avec « Mo n » nom du premier satellite expérimental de la science quantique du monde a été lancé avec succès, attirant l'attention de la communauté scientifique mondiale.
Récemment, l'Académie des Sciences de Chine, vice-architecte en chef « Mo n ° » du projet, commandant satellite Wang Jianyu partagé « Mo Non » tâches scientifiques pour terminer avec nous, il est derrière la « technologie noire », comment pouvons-nous détecter les ondes gravitationnelles , et les dix années à venir programme spatial de la Chine Tai Chi feuille de route.
Wang Jianyu
- Académie chinoise des sciences
- Shanghai Institut de physique technique, Académie des Sciences de Chine
- professeur de recherche
- Initiative, l'Académie chinoise de l'espace de laboratoire clé de la technologie optoélectronique Directeur
Nous traitons chaque jour et la lumière, mais la lumière peut vous le faire dans l'espace?
En fait, optique est une science très ancienne, les gens ont commencé à étudier très tôt. ledit Newton, Une particule de lumière Et les autres scientifiques ont dit Huygens, La lumière est une onde Deux d'entre eux ont cessé de clamer depuis près de 200 ans, personne ne convainquent qui.
Jusqu'au début du siècle dernier, Albert Einstein a dit: Pourquoi voulez-vous que ce n'est pas quelque chose, pas pourquoi les deux sont exclusifs, pourquoi ne pas l'intégration.
Ainsi, Einstein a proposé dualité de particules onde de la lumière: la lumière peut être une particule, et peut être une onde. Après cette théorie proposée, l'étude de la lumière, il a ouvert un tout nouveau monde, mais aussi jeté les bases pour le développement ultérieur de la mécanique quantique.
Juste quoi?
Dans le monde réel, nous sommes très familiers avec l'arithmétique binaire, 0 est 0 est 1, mais dans le monde quantique est pas le cas. Dans le monde quantique, Une chose peut être à la fois 0 et 1 et peut être, à la fin, il peut être 0 ou 1, est basée sur des calculs de probabilité.
Dans le monde quantique, les particules quantiques là-dedans, vous ne mesurez pas, vous ne savez pas, pour la mesurer est de savoir 0 ou 1. Mais ils ajoutent que disent les scientifiques, Une fois mesurée, cette chose est pas la chose originale, il s'effondre dans un état classique. Nous écoutions de se sentir très mystérieux, ce n'est pas surprenant, la création de la mécanique quantique, les scientifiques Bohr a également dit: Qui ne se sent pas confondu comme la mécanique quantique, qui ne comprennent pas vraiment la mécanique quantique.
Alors, qu'est-ce que la mécanique quantique il?
L'un est dualité particule vague , Il est à la fois onde et une particule;
Il y a aussi un Principe d'incertitude de la mécanique quantique . Par exemple, vous allez mesurer une particule, une fois que vous avez mesuré très précisément son emplacement, sa vitesse est tout à fait l'incertitude, qui multiplient les deux erreurs est une constante.
superposition quantique Quantum et
Maintenant, les scientifiques, non seulement de comprendre les deux propriétés de la mécanique quantique, mais utilisent aussi pour faire beaucoup de choses.
expériences en sciences spatiales quantique
La première chose à faire est de profiter de la lumière est satellite expérimental de la science quantique « No Mo ' . numéro Mozi est n ° 16 en Août 2016 lancement, est la première des expériences scientifiques quantiques menées dans l'espace entre le monde.
Pas de Mo pour produire un processus de transmission dans lequel le mot de passe ne peut pas être déchiffré dans l'espace. Parce qu'un photon de lumière est l'un, donc après le mot de passe envoyé vers le bas, les gens sont reçus, tapant les gens ne doivent pas sortir, il est donc sûr.
Toutefois, si les oreilles indiscrètes de prendre en charge tous les photons, transmettre des copies plus tard, la même chose peut être fait, vous casser les pieds?
En fait, selon les principes de la mécanique quantique, quantique Une fois mesurée, il est l'état d'origine. En termes simples, le quantum mesuré copie il y aura une certaine proportion de l'original n'est pas la même chose.
Donc, avec ces deux principes, nous pouvons garantir, la méthode de distribution quantique de clé dans le processus de transmission doit être en sécurité.
la sécurité de la distribution de clés quantiques
Ceci est la première tâche « numéro Mozi »: envoi des clés quantiques du ciel au sol. Nous avons terminé avec succès la distribution de clé quantique par satellite au sol, les résultats définitifs ont été publiés dans « Nature » 2017 numéro Août.
Star distribution quantique
La deuxième chose peut être plus mystérieux. Je l'ai dit, ne mesurent pas la particule A et B particule, vous n'êtes pas au courant de leur existence. Mais les scientifiques ont lancé une très théorie « étrange »: Dans un cas particulier, les particules A et les particules B correspondant à des jumeaux, une mesure après l'autre seront en mesure de déterminer l'état.
Cette théorie, comme la mécanique quantique et le principe d'incertitude devant est contraire.
En fait, Einstein et même ceux qui doutent de l'invention de la mécanique quantique, la mécanique quantique théorie est pas défectueux. Nous devons donc aller pour trouver la réponse, à la fin il y a ce phénomène n'existe pas.
Étoile de distribution bidirectionnelle des expériences d'enchevêtrement
Soi-disant Localité de la relativité Nous croyons que la mesure d'une particule ne porte pas autrement une autre particule; et Mécanique quantique non-localité Elle estime que la mesure d'une particule, il peut momentanément passer à une autre particule.
Le siècle dernier, deux physiciens Einstein et Bohr, en faisant valoir aussi longtemps pour cette question. Physiciens préfèrent se battre, mais ce combat est bon pour le développement de la science.
Einstein et Bohr
Il a été confirmé plus tard que ce phénomène existe dans la gamme de proximité du sol. Mais attention à la physique est La mesure de la présence de 10 km, 11 km ne correspond pas à la présence de , Donc ce phénomène dans l'univers qui, à la fin il n'y a pas présente?
Nous « Mo Non » a fait un test plus tard cette année terminé sur l'influence internationale est très grande, lutte 1200 km, nous démontrons l'existence.
Certaines personnes disent, vous allez le satellite, s'il est prouvé faux, comment faire?
On m'a aussi posé cette question Académicien Pan Jianwei, il m'a demandé: « Avez-vous la confiance de dire, vous devez avoir le bon équipement si elle est juste, que de prouver est aussi grande est que nous en théorie. il y a un enchevêtrement de possibilité sur quelle distance n'existe pas ".
Mais maintenant le faire juste pour prouver qu'il est toujours là.
1200 km de distribution d'enchevêtrement
Nous venons de dire la mécanique quantique étrange, une copie sera mal à l'avenir, mais si le monde n'est pas une copie de celui-ci et le reste du monde est fragmenté, le monde est inutile.
si Les scientifiques croient que l'intérieur du monde quantique, doit avoir sa propre méthode pour transmettre des informations. Au siècle dernier, il a été suggéré: Si ce phénomène existe enchevêtrement, alors vous pouvez emprunter cet enchevêtrement de transmettre des informations quantiques, qui est appelé Téléportation.
Dans l'univers, Ce phénomène de téléportation ne peut pas exister? Vous pouvez être empêtré en passant cette information? Voilà ce que nous devons faire une troisième expérience.
Nous avons d'abord empiler un tas d'enchevêtrement, et en outre un effet de particules, parce que l'enchevêtrement de A et B, X, puis un rôle, ses informations se mettra automatiquement en haut de B, alors B à un autre endroit, par un autre transformation inverse, je peux mettre cette copie X sur intacte.
Mais vous savez, le X original, dans le monde quantique à l'intérieur passe après effet, ce n'est pas, mais il n'y a rien, mais la propagation des informations sur, et c'est ce que nous faisons dans la troisième expérience.
Pour - expériences de téléportation par satellite
Après ce test effectué, a également eu un impact relativement important sur des marchés internationaux, car satellite expérimental de la science quantique Chine a l'idée est, le premier Chinois à faire.
disposition stratégique de l'UE
Cette expérience sur le développement de l'information internationale quantique avait un rôle important dans la promotion. États-Unis en Octobre 2017 et a ouvert une audience, Trump a déclaré: Les Etats-Unis ne peut pas être toléré dans le quantum de la concurrence à se laisser distancer. Nos efforts non seulement pour apporter l'évangile aux scientifiques chinois, notre pays a donné beaucoup de soutien, mais aussi aux scientifiques dans d'autres pays du monde pour apporter l'évangile.
Pour parvenir à ce résultat a été trois ans. Quantum ciel par satellite encore du travail, les scientifiques sont en train de faire beaucoup de nouvelles expériences, nous allons faire ensuite? Nous devons faire deux choses.
La première chose: la science en forces productives. Nous prévoyons de faire un petit satellite du réseau satellite, de sorte que les zones clés quantiques dans notre sécurité nationale vraiment les utiliser.
La deuxième chose: nous devons continuer à atteindre de nouveaux sommets.
« Mo Non » Il y a deux courbes, on est exécuté en orbite LEO, parce que l'orbite orbite basse autour de la terre, le jour après que le temps est très limité, comme les satellites de communication est limité, donc nous voulons suivre jusqu'à dix mille kilomètres de l'ordre.
D'autre part, nous ne pouvons que faire des expériences dans la soirée, vous ne pouvez pas faire pendant la journée, parce que nous voulons une sonde très petite qui un photon, très peur des interférences, nous devons résoudre le problème des interférences.
Nous sommes prêts Le travail autour de l'horloge pour construire un satellite en orbite haute quantique, nous aimerions utiliser un photon pour créer un monde quantique à usage humain.
Espace tendances de communication quantique
la détection des ondes gravitationnelles
Les physiciens ont prédit que quatre forces dans le monde, est l'un des plus classiques des ondes électromagnétiques, ainsi que la force nucléaire forte, la force nucléaire faible, ces trois nous avons observé directement, que les ondes gravitationnelles n'a pas été observée. En ce qui concerne cette autre mention Einstein, il est vraiment trop grande, non seulement faire beaucoup de découvertes, les ondes gravitationnelles également prévues.
Jusqu'à ce qu'un système américain LIGO 2016 à faire, quelque part pour le voir, après que les étoiles passent au-dessus de la fusion des ondes gravitationnelles.
De prophétie pour trouver des ondes gravitationnelles
Les ondes gravitationnelles quoi est-il?
Il existe une théorie scientifique est que, après le Big Bang, 70% de l'énergie est l'énergie sombre, ne pas vous voir maintenant, dans un autre 30% de l'intérieur du matériel, vous ne voyez que 15%, alors que 85% appelé matière noire. La matière noire et l'énergie sombre, l'humanité a été quelque chose de pestiféré.
Les scientifiques avaient prédit, Si l'on regarde les ondes gravitationnelles, la force électromagnétique peut être comme regarder la même chose, ces choses peuvent tous être vus. Il aura également un impact est très, très grand.
La perception humaine de l'univers de la physique quantique
ondes optiques et gravitationnelles et quelle importance?
Quel est le principe de mesure des ondes gravitationnelles est-il?
Selon la théorie générale de la relativité d'Einstein prédit Les ondes gravitationnelles seront compressés espace Autrement dit, il est évidemment si longtemps, était susceptible d'être écrasé une onde gravitationnelle, il peut étirer un peu, ici squash et étirement, ils sont réellement engagés est très, très petit, il est la peau l'ordre de mètres, est le côté négatif de l'ordre de douze ans, donc nous espérons pouvoir mesurer en un seul endroit cette chose, pour voir les ondes gravitationnelles.
principe de détection des ondes gravitationnelles
Certaines personnes peuvent être mis en doute, le sol a été mesuré les ondes gravitationnelles, pourquoi vous vouliez aller mesurer le ciel?
Les ondes gravitationnelles et les ondes électromagnétiques, une bande de fréquence différente, alors que le sol de distance relativement courte, on ne voit que les ondes gravitationnelles de surface très petite partie, plus doit regarder de très grandes distances, de sorte que l'Académie l'année dernière qui a développé le « Tai Chi One », en préparation pour la mesure des ondes gravitationnelles.
Le résultat principal « Tai Chi One » a été
Pour mesurer les ondes gravitationnelles vraiment l'homme, il y a encore un long chemin à parcourir.
Maintenant, notre interféromètre laser capable de mesurer à une centaine de précision Pico de l'ordre, il peut mesurer la distance pour changer la taille d'un atome.
Cependant, La vraie mesure des ondes gravitationnelles pour être précis à quelques dizaines de Pico Pico à l'ordre.
Dans l'espace, la certainement la distance soi-disant être une norme, nous allons y mettre deux blocs de gravité, observer la gravité du bloc. Toutefois, si la force de l'extérieur est un peu, selon le théorème mécanique newtonienne, il devient nécessaire, ou bien il devient, de le sortir de l'accélération mesurée; Nous sommes maintenant en mesure de mesurer l'accélération, l'équivalent d'une fourmi poussé un peu d'accélération « Tai Chi » satellite produit.
Nous avons mesuré maintenant le côté négatif neuf dix, veulent vraiment mesurer les ondes de gravité sur les six ordres de grandeur pire.
En outre, le bloc de gravité en vol spatial, sous le soleil (à savoir « une légère pression » signifie irradie la pression sur la lumière de l'objet sur la surface de l'objet généré par) son emplacement aurait changé, donc quand nous détectons ce changement, il prendre réglage arrière, que l'on appelle la poussée micro.
Micro poussée pour être précis dans quelle mesure? C'est un dix millième du poids d'une graine de sésame. Nous pouvons faire quelques dixièmes de bétail micro poussée, nous avons ajusté les deux masses ci-dessus.
Dans l'avenir, nous devons le faire est de faire 15 de 10 puissance d'accélération négative Mesures.
Dans l'avenir, nous aimerions aussi construire un soleil triangle équilatéral autour, longueur des côtés du triangle équilatéral est de 2,5 à 3 millions de kilomètres . C'est-à-dire à cette distance ci-dessous, nous voulons savoir qu'il change quelques Pico, la seule façon de vraiment mesurer les ondes gravitationnelles.
programme spatial Tai Chi - détection des ondes gravitationnelles Star Group
Dans l'orbite solaire peut éviter l'influence du bruit de gradient de gravité de la terre, et la température du détecteur à commander en parties par million nécessaires. Ces mesures sont très limites degré.
Maintenant, les progrès de notre programme et le lecteur Qi européen et le lecteur. L'Europe commence à mettre en avant le plan, mais après deux ans d'efforts, nous avons essentiellement lié.
Tai Chi espace prévu carte d'itinéraire
En 2020 et 2025, nous espérons faire un « Tai Chi II » pour vérifier que nous avons pleinement atteint l'indice de capacité de mesure.
2025-2033, nous espérons être en mesure de faire vraiment un paradis des mesures par satellite des ondes gravitationnelles.
« Fellow Talk », le Comité du Parti du travail des sciences et technologies de Shanghai, l'éducation de travail du Comité municipal du Parti de Shanghai et conférence coparrainée la santé série, chaque responsabilité durable du Bureau du Groupe de coordination Shanghai, une unité de talent par l'entrepreneur.
Parler Académie chinoise des sciences régulièrement invité et académicien de l'Académie chinoise d'ingénierie prononcera un discours, destiné à rendre public un large éventail de connaissances scientifiques de pointe, tout en faisant preuve d'excellence dans l'esprit des scientifiques.
Texte | Ying Tsai, la correction d'épreuves | en
Vidéo | Eddie, mise en page | Yin Huanhuan
Créé | théâtre de conférences, la créativité trouvé
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