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芨芨草的博客  
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“时间”对话(续2) 2018-02-13 17:46:48

“时间”对话(续2

 

李:

我想说的是你提的问题做实验的人都想过,把问题排出过。想知原委查看原论文更好。因为我是学物理的,没读论文更不能瞎说。

1.2km光传播要4*10-6s, 如果有两个对准了的时钟(比如在两地放上我们的光时钟)误差小于这个精度就可以实现的,不需要知道绝对时间。

至于1.5亿个光子对中才能有一对光子成功干涉,这需要完善实验,有了这个现象,将来的实验可以证实这是错的,或者有再现性,改善后成功率大大增加。不是说现在是1.5亿个光子对中才能有一对光子成功干涉,就意味着永远1.5亿个光子对中才能有一对光子成功干涉。

咱们是做实验的,有了新现象作重复实验后又没有再现性,有的话,再完善提高成功率。不是吗?

草:

这个时间问题是我不知道原子钟已经商业化。是我提错了。
再问:
在物理实验,特别是量子力学实验中,1.5亿分之一的成功概率是可以接受的结果吗?
另外,滚球实验和量子纠缠实验不能比较吧?宏观世界和微观世界的物理定律是不一样的,对吗?
东大教授的文章还没发出来吧,现在看不到。
频率和周期是倒数关系吧?国际标准时间是以铯133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应的辐射的9,192,631,770个周期的持续时间為1秒,那么频率就是1/9,192,631,770,对吗?mHz是百万赫兹吧?GHzG是什么数量级?1/9,192,631,770只有1mHz呀。
你对量子纠缠怎么看?无关距离,信息可以瞬间传递真是可行的吗?

李:

没有看原论文,一般说来单光子测定时,测定仪器没有那么高的精度,是测长时间概率的。

1.5亿分之一的概率的话信号就埋在噪声里边看不出来。

但既然有报道就一定有让人可信服的依据的(哪怕是编的,也得骗过专家的审查)。

还是那句话,感兴趣的话看原文如何描述后再议论。

两个滚球是两个独立,不相干的物体,属于我们看到的低速的宏观的经典范畴,量子纠缠态是量子物理,是超高速,微观的范畴。

光子的量子纠缠态是指同时发生的双光子的量子状态是相关的。

这个实验让我想起有人说有时生活在不同地的同卵双胞胎,一个人受伤时另一个人在外地也会感到疼痛一样。

不是都是这样,但这个想象是有的。也许是超物质场,人类还没有完全认识一样。

至于原子钟,现在的氢原子钟一秒的精度是10-12,用GPS比较也至少达到 10-10精度。所以10-6精度就不是问题。

根本不需要最新的,我们正在研究的钟!!!至于mHz我说的是光钟,频率在几百THz

草:

再问几个问题。

1,“光格子”用中文应该怎么解释?

2,现在原子钟已经商业化了,有没有一个标准原子钟,所有的原子钟都向它校准?若有的话,是放在美国国家标准与技术研究所里吗?

3,这两条消息,哪个准确?东大的钟要远差于美国的钟呀。

“据日本读卖新闻报道,东京大学研究小组研究成功每几千万年误差1秒的目前世界上最精确的“光格子钟”时间测量仪。东京大学研究小组成功测量出2000万亿分之一秒时间精度,这比目前世界上最准确的原子钟精度提高了一个数量级。”

“美国国家标准与技术研究所研究人员8月22日说,他们成功研制出迄今最精确的原子钟,150亿年误差不到1秒。研究人员说,镱原子钟的精度达10的18次方,比此前最精确的原子钟提高约10倍。”

4,原子钟的误差和精度是什么关系?你能给我举一个具体例子吗?

我查了Ronald Hanson研究室的网页,他们的证明贝尔不等式不成立的文章投稿了,还未被接受。

李:

1.“光格子”中文叫“光晶格“是用光把每个原子囚禁在每个晶格中,就好像我们买鸡蛋的盒子。

一个鸡蛋一个坑10个鸡蛋装在一个有十个坑的盒子里。

2.商业化的原子钟就像我们买的手表,耐用,不挑剔环境,但精度都较低。

世界上没有一个标准的原子钟,标准的原子钟是由一群超高环境的特殊原子钟加权平均得出的,世界度量衡组织每五天得一个数据,每月公布一次。每个标准机构按这个数据调整自己的钟。

3.你看到的消息是不同时间发布的,现在都是10-18次方。

4.精度是指绝对值,是平均后得的值。

误差是每次测定时的值和平均值的误差。误差越大钟越不稳定。

草:

还得再问,还有不明白的。
1
,原子一般,特别是在低温下,在晶体内是不移动的。用一束光打在上面,光束是带能量的,反倒会激发原子移动。怎么解释?
2
,原子钟能显示具体时间吗?也就是几点几分。是用表盘还是液晶显示?
3
,世界度量衡组织发布的数据是什么样的数据?怎么调原子钟?调什么?
4
,误差明白,精度还是没明白。精度既然是平均后得的值,就不应该是绝对值呀。以我的理解,绝对值是每次测量的数值,平均值是把几次测量值加到一起,再怎么算一下得到的计算值。比如前5次买10个鸡蛋,后5次买12个鸡蛋,平均每次买11个鸡蛋。对吧?那精度就是11个鸡蛋。如果第11次买12个鸡蛋,则第11次的误差就是1个鸡蛋,而绝对值是12个鸡蛋。对吗?
另外,原子钟的测定绝对值是什么?周期还是频率?

李:

1.原子是气态的,不是在晶体里。用特殊波长,特殊功率聚焦的光打在原子上是不加热的。所以要精心设计(细节很复杂)。

2.原子钟不是我们用的表,是个大仪器,Offset可以调节见图片。

http://image.search.yahoo.co.jp/search?rkf=2&ei=UTF-8&p=%E5%8E%9F%E5%AD%90%E6%99%82%E8%A8%88#mode%3Ddetail%26index%3D7%26st%3D0

3.世界度量衡组织发布的是数据,我们叫纸钟,各家根据自己的数据和世界度量衡组织发布的数据算出差来,加一个Offset

这也是一个大工程,有好些人再算。是个统计学。

4.精度就是你的脉搏平均是每分75次(比如说一个月平均),第一天平均是72次,第2天平均是78次,……那么统计的说你的大平均和小平均也有个涨落,这个涨落就反映为精度。

有时间你可以在网上查查。

草:

多谢。我还得自己再理解理解。

李:

你怎么对钟这么感兴趣了?看来化学对你来说已经轻车熟路了。

草:

就是让那篇证明贝尔不等式不成立的文章闹的。从控制时间引到原子钟。对原子钟大概齐明白一些,细节搞不清楚,所以向你这位专家请教来了。
又发现一个问题。嘿嘿,不好意思总是给你添乱。
“原子是气态”是什么意思?是在铯原子钟里还是在光格子钟里原子是气态的?重元素原子成为气态所需的温度是很高的哟。

李:

是啊,铯原子在常温中是液态,给它加温,变成气体后,让很少一部分原子,比如说1万个原子,让它飞到另一个腔里,再做减速,测定。

一团原子相互作用是不能测出精确值的。光格子也是这样,把10000个原子,每一个原子装到一个格子里,

这样就没有了相互作用(比如说库伦作用,碰撞作用等等),进行测量。为什么要获诺贝尔奖呢,就因为难。

我不想讲下去就是因为你想填坑,可这个坑越挖越大不是?再讲下去你就可以改行了。哈哈。

草:

还有问题,嘿嘿。
1
,测量原子钟的数据时是测一个原子,还是数个原子?如果几个原子一起测,相互之间是否会有干扰?
2
,测量原子钟的数据是频率吗?
世界度量衡组织发布一个铯133的某个跃迁的标准频率,然后各铯原子钟以此为准调节自己,对吗?调节就是要改变频率,怎么才能改变频率呢?入射光的波长不能改变,是调节入射光的功率吗?
3
,现在的量子物理实验能够测量一个已决定的原子的状态吗?能够测量一个已决定的电子的状态吗?

李:

我一点都不想展开,紧着捂,你非要往开展,我知道我答一你一定要问十。前些时候我推荐给你的书你最好看看。

1.如果说铯原子钟,测的不是一个原子是1万甚至是10万个原子,当然有相互作用。

你说得买的钟,这个精度是很低的。因为相互作用较大。超高精度的钟是在理想状态下实验的,包括排出相互作用。

2.测量是测频率,市贩的钟的表示是把频率转换成时间表示的。

3.世界度量衡组织发布时间,各个标准机构把自己的时间加一个Offset,就好像你的表里的石英自己在震荡,表走了。你哪天对表,发现慢了,拧一下对准了就行。谁还把表拆了换石英振荡器啊。

4.能是能,测量了以后就破坏了原来的状态。

打住吧。实在感兴趣我可以推荐几本量子力学给你读。再写下去我就不能做实验了。我很忙啊。

草:

多谢多谢,到此打住。其实还有很多问题。不能再给你添麻烦了。
我怎么感觉你应该象我似的,整天晃晃悠悠的。
所以我才有闲时间想这些和我八杆子打不着的事情。

李:

真羡慕你。拿着工资过退休生活。

实际上我们没有学生,时钟的研究竞争很强,稍稍松懈就被别人抢先。我很忙。

再说好多事情有个概念就好,这是一门学问否则就不需要花大钱研究,不需要那么多硕士博士。

也更没有什么诺奖好言。下次喝酒时接着讨论。

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