第一个特性是隧道效应,即便是低能粒子也有机会逃逸出来,就好像是在井壁上凿出了一条隧道。俄罗斯电子水平真这么落后?乌克兰称在境内发现俄KH101巡航导弹残骸,内部的电子和制导系统居然是上世纪六七十年代的苏联制造的。第二个特性是量子化条件,即粒子在势阱中的存在状态是不连续的。

俄罗斯电子水平真这么落后?乌克兰称在境内发现俄KH101巡航导弹残骸,内部的电子和制导系统居然是上世纪六七十年代的苏联制造的。从公布的图片看,这些电子设备的工艺确实比较落后,不仅体积大,而且很多还是老式的电子管工艺,并不是主流的集成电路。

电子跃迁的本质是什么

电子跃迁的本质是什么

为了说明微观世界的或然性和不连续性,人们在量子力学中提出了势阱模型。这就好比一个具有一定能量的粒子落入井中,因为具有能量不会停留在井底,但能量又不够大从而受困于井中,无法逃脱出来。然而,对于微观粒子来说,其具有与宏观物质不同的两个特殊的性质。第一个特性是隧道效应,即便是低能粒子也有机会逃逸出来,就好像是在井壁上凿出了一条隧道。

其原因在于,井壁只是粒子高速运动所形成的封闭性,具有概率性。这就相当于向电扇发射子弹,子弹无碍通过是具有概率的,大约等于子弹与扇叶速度的比值。第二个特性是量子化条件,即粒子在势阱中的存在状态是不连续的。实际上,就是同时满足两个势阱壁的能量是不连续的,类似二元一次方程组的解,有两个不相等的解。举个形象的比喻,电子在原子中的能级就像高层住宅?,电子只能根据其能量的大小待在不同的楼层居住,不允许待在非整数的楼层如1.5层居住。

当原子中的电子受到了能量的激发(通电),如果能量合适则该电子获得能量搬入上层居住,如果能量不合适就拒绝接收能量或被能量赶出住所。然而,获得能量的电子,在高层居住的治安环境并不好,经常发生偷盗。当电子的能量被偷之后,电子就无权住在高层了,被赶回底层居住。这就是电子从激发态跃迁回基态的物理机制。偷走能量的是作为物理背景的空间量子,使该量子由原来的基态转变为激发态,成为能够引起我们人眼感应的光子。

过去数年里,美国在超导量子计算机赛道可谓一家独大,IBM(超导)、谷歌(超导)、霍尼韦尔(离子阱)等公司均开发出可商用的超导量子计算机,谷歌更宣称实现了53个量子位的"量子霸权",反观中国只在光量子计算机赛道有所建树,我曾一度怀疑中国是否已经输掉了超导量子计算机赛道。


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