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第477章 來自維度的碾壓

等上一個月時間是不可能的,當(dāng)然,也不需要那么久的時間。

在研討會結(jié)束后,還不到一周的時間,徐川就將正式的論文上傳到了arxiv預(yù)印本網(wǎng)站上。

事實上,原本在第三天的時候,他就已經(jīng)將最后一步補上了。

畢竟在此之前,他就已經(jīng)在強關(guān)聯(lián)電子體系這條路上推進了很遠了。

之所以用了近一個星期的時間,主要是查漏補缺,以及整理相關(guān)的稿件。

他也沒有想到,自己能這么快就找到關(guān)鍵的出路,并且還能順利的將之前的所有研究都串聯(lián)起來。

所以之前的一些研究資料,因為要來參加研討會的原因,都還沒來得及整理的。

書房中,看著上傳完畢的論文,徐川長舒了口氣。

利用維度來研究強關(guān)聯(lián)電子體系,根據(jù)不同的維度空間來劃分不同的強電子關(guān)聯(lián)體系。

這條路,遠比他之前想過的任何方向都要完美。

但對應(yīng)的,也更加龐大。

哪怕是他,也沒法在短時間內(nèi)完善和補充所有的維度體系,他目前所做的,是一個整體性的框架。

而后續(xù),還需要其他物理學(xué)家經(jīng)過漫長的時間來補充和完善。

不過盡管如此,這依舊是一份可以稱得上偉大的工作。

他終究是找到了一套更為普適的統(tǒng)一理論框架,來統(tǒng)一強關(guān)聯(lián)電子關(guān)聯(lián)體系中的電荷、自旋和相位在不同的原子核構(gòu)型下形成復(fù)雜的集體模式。

至少從數(shù)學(xué)理論上來說是的。

至于實際上,這套框架能否適用于大部分的強關(guān)聯(lián)體系,后續(xù)還需要通過實驗進行驗證。

物理領(lǐng)域的難題和數(shù)學(xué)不同。

一個數(shù)學(xué)猜想的證明,需要完整正確邏輯自洽的過程,也需要通過同行評審。

而物理難題的解決,尤其是這種更偏向于實驗方面的凝聚態(tài)物理,需要的是漫長的時間來讓整個物理界接受。

并且,它需要經(jīng)過繁多實驗的論證。

或許在這一過程中,它會被找到缺陷,找到問題,甚至被推翻,都是有可能的。

畢竟哪怕是標(biāo)準(zhǔn)模型,在上個世紀(jì)六十年提出來后,在過去的幾十年中,同樣經(jīng)歷了無數(shù)的風(fēng)風(fēng)雨雨,甚至數(shù)度險些被徹底推翻。

而今,在經(jīng)歷了物理界長達幾十年不斷的補丁外,它已經(jīng)成為了物理學(xué)的基石之一。

徐川相信,在凝聚態(tài)物理和量子物理這兩塊,他研究出來強關(guān)聯(lián)統(tǒng)一框架,也能經(jīng)歷風(fēng)雨而屹然不倒。

將論文上傳到arxiv本網(wǎng)站上后,徐川伸了個懶腰,從椅子上起身,進入洗漱間好好的沖了個熱水澡。

這大概是他今年最后一份成果了。

當(dāng)然,這個年度是按照農(nóng)歷來劃分的。

現(xiàn)在已經(jīng)是臘月中旬,再有十來天左右的時間,就快過年了。

他也是時候回去了。

至于針對強關(guān)聯(lián)電子體系的報告會,那就放到年后吧。

過年要緊。

而且再怎么說,物理界也需要花一些時間來理解他的論文和框架。

給強關(guān)聯(lián)電子體系建立框架使用的是數(shù)學(xué)理論,盡管沒有使用什么很前沿的數(shù)學(xué)知識,比如霍奇理論,NS方程一類近幾年才證明的東西。

但框架中數(shù)學(xué)方法對于眾多的物理學(xué)家來說,還是有些復(fù)雜的。

相對比數(shù)學(xué)基本純粹靠腦子,頂多加個超算當(dāng)工具這種學(xué)科來說,物理就很依賴各種科研設(shè)備來進行拓展了。

比如大型強粒子對撞機、天眼、哈勃/韋伯望遠鏡、觀測陣列、電鏡設(shè)備等等.

純粹的數(shù)學(xué)方法反而相對較少。

甚至可以這樣說,如今物理界使用的數(shù)學(xué)方法,基本都還是上個世紀(jì)的。

差距就是這么大,這么的真實。

沖了個熱水澡,換了身干凈清爽的衣服,徐川來到床頭前,拿起固定電話撥了個酒店前臺,請他們準(zhǔn)備一份吃的。

雖然現(xiàn)在還沒到吃晚飯的時候,但他的肚子早就餓了。

整理資料稿件并將其輸入電腦中這些事情實在太耗費精力了。

擦干頭發(fā),徐川泡了杯茶后重新坐回了書房。

雖說強關(guān)聯(lián)電子體系的框架已經(jīng)做出來了,但這并不代表工作就已經(jīng)結(jié)束了。

除了大統(tǒng)一的框架外,強關(guān)聯(lián)體系還有不少的問題。比如為強關(guān)聯(lián)電子體系中的多體問題的解析解找到一個更高效且精確的數(shù)值方法、為新型強關(guān)聯(lián)材料設(shè)計預(yù)測與優(yōu)化模型算法、探索強關(guān)聯(lián)體系中拓撲物態(tài)的產(chǎn)生機制和特性,為實現(xiàn)新型量子器件提供理論基礎(chǔ)等等。

物理和數(shù)學(xué)最大的不同就在這里。

一個問題的解決,并不是完成,而是開始。

尤其是最后一條,為實現(xiàn)新型量子器件提供理論基礎(chǔ),是他為自己在接下來的時間中安排的新的研究方向。

說起量子器件,大家第一時間能想到東西,基本都是量子計算機。

這是一種可以實現(xiàn)量子計算的機器,它通過量子力學(xué)規(guī)律來實現(xiàn)數(shù)學(xué)邏輯運算,并處理和儲存信息。

相對比傳統(tǒng)的計算機來說,量子計算機的優(yōu)點眾多。

比如‘并行計算能力’更強,更高的‘信息存儲密度’,‘快速解決特定問題’等等。

傳統(tǒng)計算機在同一時間處理多個計算任務(wù)時,需要依次完成。

而量子計算機可以同時處理多個計算任務(wù)。

這意味著量子計算機可以用更短的時間完成更復(fù)雜的計算任務(wù)。

尤其是在科研領(lǐng)域,量子計算機有著獨特的優(yōu)勢。

比如化學(xué)材料醫(yī)藥模擬方面,經(jīng)典計算機在計算大規(guī)模分子的性質(zhì)時,需要很長時間和大量的計算資源。

利用量子計算機可以模擬分子的特性,在做這些科研方面的模擬時,能提供更加準(zhǔn)確的預(yù)測和計算。

不過量子計算機優(yōu)秀歸優(yōu)秀,但如何實現(xiàn)制造出一臺沒有誤差、且用途廣泛的量子計算機,依舊是科學(xué)界最大的難題。

這其中的關(guān)鍵,就在于量子計算機使用的基本信息單元‘量子比特’了。

與常規(guī)計算機使用的非0即1的二進制碼不同,量子比特可同時以0和1的狀態(tài)存在。

這種不確定性來源于物理學(xué)中的量子疊加:“即一個量子系統(tǒng)能同時存在于多個分離的量子態(tài)中。”

這就話有些繞口,但要簡單的理解其實很容易。

最快的方法,就是著名量子物理學(xué)家薛定諤的那只“既死又活”的貓了。

‘薛定諤的貓’指的是一只被關(guān)在密閉房間內(nèi)的貓。

在這個密閉的房間里面,有一瓶裝著劇毒氣體的玻璃瓶,瓶上方有一個裝有放射性鐳原子的盒子,盒里還有一個偵測放射性鐳原子是否發(fā)生衰變的機關(guān)。

若鐳原子發(fā)生了衰變,這個機關(guān)則控制一個錘子砸碎玻璃瓶,釋放出毒氣,貓死亡。

若是沒有衰變,則機關(guān)不會觸發(fā),貓活著。

但根據(jù)量子力學(xué)理論,由于放射性的鐳處于衰變和沒有衰變兩種狀態(tài)的疊加。

理論上來說,貓就應(yīng)該處于死貓和活貓的疊加狀態(tài)。

所以在沒有打開盒子前,你永遠無法知道盒子里面的貓是死是活。

而在打開盒子后,它則會迅速坍縮成唯一現(xiàn)實,死,或者活。

盡管薛定諤提出這個理論一開始只是為了嘲諷量子力學(xué),但想要最快的方式理解量子疊加,這是最簡單也是最合適的。

雖然人們在實際生活中并不會遇到這樣的“幽靈貓”,但量子比特卻存在相似的情況。

它可以同時具有兩個或兩個以上的多重狀態(tài),就薛定諤的貓一樣,既死又活。

而打破疊加態(tài)的方法是測量。

我們打開盒子后便知道了薛定諤的貓的生死,是因為我們得到了確定的結(jié)果(非死即活),疊加態(tài)便不復(fù)存在。

而量子計算機的計算過程,便涉及通過測量量子比特,使其疊加量子態(tài)坍縮為0或1。

這是量子計算機的核心機理,也是實現(xiàn)量子計算機的最大核心難點。

因為量子比特的本質(zhì)上就是本質(zhì)上是處于疊加態(tài)的亞原子粒子。

它異常的敏感,無論是電子、離子或光子,亦或者量子比特周圍環(huán)境的細微變化,比如振動、電場、磁場、宇宙輻射等,都可能向量子比特輸入能量,進而使疊加態(tài)坍縮,使量子比特失效。

因此,量子比特需要密封在極冷、真空環(huán)境中以最大程度地避免任何干擾。

不過伴隨著強關(guān)聯(lián)電子體系理論框架的構(gòu)建,物理學(xué)對拓撲物態(tài)的產(chǎn)生機制和特性的研究,在接下來的時間中能夠有效的為新型量子器件提供理論基礎(chǔ)。

它能極大的縮小新量子器件的制造與實現(xiàn)難度。

而作為實現(xiàn)強關(guān)聯(lián)電子體系理論框架的作者,徐川沒理由不繼續(xù)深入研究一下這方面的東西。

畢竟量子計算機要是得到了新的突破,那現(xiàn)有的傳統(tǒng)計算機,哪怕是大型超算,都將是戰(zhàn)五渣。

因為這并不是計算速度的問題,而是來自維度的碾壓!

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