物理学家第一次窥见“量子幽灵”
波函数(the wave function)是一个用于预测量子行为的抽象概念，可以说是物理学家理解量子力学的基石。但这个基石本身并不是物理学家能够从字面上或哲学范畴内完全掌握的东西。波函数不是可以被握在手中或放在显微镜下的东西。并且令人困惑的是，它的一些性质似乎不是真实的。事实上，数学家会公然将它定义为虚拟的，比如像取负整数的平方根这样的得到虚数的过程看起来就很荒谬。但是虚数是证明波函数有充分能力预测现实中实验结果的重要部分。简而言之就是，如果一个波函数是“存在”的，那么它处在形而上学的数学和现实的物理学之间模糊难辨的十字路口上。
如今美国加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)的研究人员和他们的同事们在弥合这两个领域的研究中取得了长足的进步：他们第一次通过测量半导体材料对超快光脉冲的反应来重建波函数。该研究于2021年11月发表在《自然》杂志上，该团队的工作可能有助于将电子工程和量子材料设计带入一个理解精准完善和创新精细可控的新时代。
一些神秘的波函数为物理学家了解新机件内部的运作提供了最佳的信息。为了预测电子在材料内部移动的速度和它可以携带的能量，他们必须计算布洛赫波函数（Bloch wave function）——这个函数被物理学家费利克斯·布洛赫（Felix Bloch）于1929年设计出来,并以他的名字命名。“这对工程学的量子设备尤为重要，” 项目的共同研究者，加州大学圣巴巴拉分校物理系学生Joe Costello强调道，“如果你想要构建任何利用量子力学研发的设备，那么你需要非常了解波函数中的参数。”
包括波函数中作为相位的参数。虽然这个参数是一个虚数，但它对设计量子计算机至关重要。密歇根大学物理学家Mackillo Kira阅读了该研究的早期文稿，他不是这项工作的直接参与人，他说：“长期以来电子携带的能量被认为是所有电子产品的设计基础。但如今，有了量子信息技术，我们将会更进一步，最终获得这些波函数相位的参数。”
为了得到更好的进展，该团队使用了两个激光器和半导体材料砷化镓。他们的实验包括三个步骤：首先，他们用近红外激光脉冲撞击材料内部的电子。这些粒子得到额外的能量后，将开始快速穿过半导体。当每个带负电的电子开始运动，就会形成空穴，空穴就像电子的影子，与电子相同但带正电并随之移动。接下来，研究人员会使用另一个激光脉冲将空穴和电子分开，然后迅速让它们重新聚合，就像量子版本的彼得潘失而复得他的影子一样。当空穴和电子重新结合时，各自在单独移动时额外积累的能量会以一阵光束的形式释放出来。
十年前，一组由UCSB的Mark Sherwin领导的物理学家注意到这些光束的奇特之处：它们的性质莫名的和最初使粒子移动的激光脉冲的性质关联紧密。Sherwin和他的同事们意识到，半导体的电子对光的反应存在着重要但尚未发现的细微差别。“这是出乎意料的，”Sherwin回忆道，“我们决定进一步探索并系统地研究它。”在这项新工作中，Sherwin的团队成员，也是该研究的共同主要作者，博士后学者Qile Wu的计算结果证明，这种隐秘的相关性引发了我们的好奇，它可以用来重建半导体中空穴的布洛赫波函数。
通过测量光的偏振也就是光波传播时的振荡方向，我们可以找到被吸收的激光和被激发的光束的关系。在这个实验中激光的偏振影响了运动电子和它的“影子”（空穴）的波函数相位。在实验最后，电子和空穴重新聚合产生光束时，光束的偏振取决于两者的波函数相位。由于这些相位在物理学家的方程中通常表示为虚数而不是实数，因此将它们与真实且可测量的光的偏振相关联，这对吴和他的合作者来说是一个突破。斯坦福大学的物理学家Shambhu Ghimire并未参与这项工作，他强调了这项新研究的特点：它通过光来获取以前被视为纯数学的物理信息。他说：“这些基于光的方法有时可能很困难，或在概念上确实具有挑战性，但在大多数情况下，它们提供了对复数（波函数）的虚部的处理办法，而其他传统方法无法处理这些虚部。”此外，该团队设法从这些相同的极化测量中对整个布洛赫波函数进行逆向工程。
Ghimire进一步指出，UCSB研究人员使用的激光的种类比光的偏振要重要。他们使用了超快激光脉冲，用光击中电子的时间只有万亿分之一秒。固体中的电子倾向于撞击原子而不是不断地移动，因此，能迅速地控制它们，然后像分离缝合彼得潘和他的影子那样操控电子和空穴对该团队至关重要。
否则，在任何一个实验阶段，那些电子都可能会撞上作为障碍的原子，从而停止电子空穴的聚合。该研究另一位主要作者Seamus O'Hara和Sherwin小组的博士生将一部分技术优势归功于UCSB最先进的自由电子激光器。
但这项工作的影响可能远不止是对于专业设备和简单的半导体。吴的理论研究表明，利用半导体砷化镓，几乎不需要知道发射光的性质就可以完成布洛赫波函数的数学重建。然而，其他半导体材料可能需要更全面，但现在还未被完全攻克的知识。路易斯安那州立大学的物理学家Mette Gaarde没有参与这项研究，他说：“这项工作很有吸引力，因为它十分基础地证明了你可以做的事情，而且答案非常明确。这就意味着你有机会使用这个原理来了解更复杂的结构。”
UCSB团队已经在制定下一个雄心勃勃的计划。展望未来，科研人员想将他们的技术应用于研究材料中电子强烈的相互作用或者找到吸收激光后能激发比电子和空穴更奇特的粒子的材料。“我们正在寻找新材料。如果人们有想要实验的半导体，我们会很高兴尝试。”Costello说，他渴望有更多机会去窥探无形的波函数世界。 https://t.cn/R2WxdDX
波函数(the wave function)是一个用于预测量子行为的抽象概念，可以说是物理学家理解量子力学的基石。但这个基石本身并不是物理学家能够从字面上或哲学范畴内完全掌握的东西。波函数不是可以被握在手中或放在显微镜下的东西。并且令人困惑的是，它的一些性质似乎不是真实的。事实上，数学家会公然将它定义为虚拟的，比如像取负整数的平方根这样的得到虚数的过程看起来就很荒谬。但是虚数是证明波函数有充分能力预测现实中实验结果的重要部分。简而言之就是，如果一个波函数是“存在”的，那么它处在形而上学的数学和现实的物理学之间模糊难辨的十字路口上。
如今美国加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)的研究人员和他们的同事们在弥合这两个领域的研究中取得了长足的进步：他们第一次通过测量半导体材料对超快光脉冲的反应来重建波函数。该研究于2021年11月发表在《自然》杂志上，该团队的工作可能有助于将电子工程和量子材料设计带入一个理解精准完善和创新精细可控的新时代。
一些神秘的波函数为物理学家了解新机件内部的运作提供了最佳的信息。为了预测电子在材料内部移动的速度和它可以携带的能量，他们必须计算布洛赫波函数（Bloch wave function）——这个函数被物理学家费利克斯·布洛赫（Felix Bloch）于1929年设计出来,并以他的名字命名。“这对工程学的量子设备尤为重要，” 项目的共同研究者，加州大学圣巴巴拉分校物理系学生Joe Costello强调道，“如果你想要构建任何利用量子力学研发的设备，那么你需要非常了解波函数中的参数。”
包括波函数中作为相位的参数。虽然这个参数是一个虚数，但它对设计量子计算机至关重要。密歇根大学物理学家Mackillo Kira阅读了该研究的早期文稿，他不是这项工作的直接参与人，他说：“长期以来电子携带的能量被认为是所有电子产品的设计基础。但如今，有了量子信息技术，我们将会更进一步，最终获得这些波函数相位的参数。”
为了得到更好的进展，该团队使用了两个激光器和半导体材料砷化镓。他们的实验包括三个步骤：首先，他们用近红外激光脉冲撞击材料内部的电子。这些粒子得到额外的能量后，将开始快速穿过半导体。当每个带负电的电子开始运动，就会形成空穴，空穴就像电子的影子，与电子相同但带正电并随之移动。接下来，研究人员会使用另一个激光脉冲将空穴和电子分开，然后迅速让它们重新聚合，就像量子版本的彼得潘失而复得他的影子一样。当空穴和电子重新结合时，各自在单独移动时额外积累的能量会以一阵光束的形式释放出来。
十年前，一组由UCSB的Mark Sherwin领导的物理学家注意到这些光束的奇特之处：它们的性质莫名的和最初使粒子移动的激光脉冲的性质关联紧密。Sherwin和他的同事们意识到，半导体的电子对光的反应存在着重要但尚未发现的细微差别。“这是出乎意料的，”Sherwin回忆道，“我们决定进一步探索并系统地研究它。”在这项新工作中，Sherwin的团队成员，也是该研究的共同主要作者，博士后学者Qile Wu的计算结果证明，这种隐秘的相关性引发了我们的好奇，它可以用来重建半导体中空穴的布洛赫波函数。
通过测量光的偏振也就是光波传播时的振荡方向，我们可以找到被吸收的激光和被激发的光束的关系。在这个实验中激光的偏振影响了运动电子和它的“影子”（空穴）的波函数相位。在实验最后，电子和空穴重新聚合产生光束时，光束的偏振取决于两者的波函数相位。由于这些相位在物理学家的方程中通常表示为虚数而不是实数，因此将它们与真实且可测量的光的偏振相关联，这对吴和他的合作者来说是一个突破。斯坦福大学的物理学家Shambhu Ghimire并未参与这项工作，他强调了这项新研究的特点：它通过光来获取以前被视为纯数学的物理信息。他说：“这些基于光的方法有时可能很困难，或在概念上确实具有挑战性，但在大多数情况下，它们提供了对复数（波函数）的虚部的处理办法，而其他传统方法无法处理这些虚部。”此外，该团队设法从这些相同的极化测量中对整个布洛赫波函数进行逆向工程。
Ghimire进一步指出，UCSB研究人员使用的激光的种类比光的偏振要重要。他们使用了超快激光脉冲，用光击中电子的时间只有万亿分之一秒。固体中的电子倾向于撞击原子而不是不断地移动，因此，能迅速地控制它们，然后像分离缝合彼得潘和他的影子那样操控电子和空穴对该团队至关重要。
否则，在任何一个实验阶段，那些电子都可能会撞上作为障碍的原子，从而停止电子空穴的聚合。该研究另一位主要作者Seamus O'Hara和Sherwin小组的博士生将一部分技术优势归功于UCSB最先进的自由电子激光器。
但这项工作的影响可能远不止是对于专业设备和简单的半导体。吴的理论研究表明，利用半导体砷化镓，几乎不需要知道发射光的性质就可以完成布洛赫波函数的数学重建。然而，其他半导体材料可能需要更全面，但现在还未被完全攻克的知识。路易斯安那州立大学的物理学家Mette Gaarde没有参与这项研究，他说：“这项工作很有吸引力，因为它十分基础地证明了你可以做的事情，而且答案非常明确。这就意味着你有机会使用这个原理来了解更复杂的结构。”
UCSB团队已经在制定下一个雄心勃勃的计划。展望未来，科研人员想将他们的技术应用于研究材料中电子强烈的相互作用或者找到吸收激光后能激发比电子和空穴更奇特的粒子的材料。“我们正在寻找新材料。如果人们有想要实验的半导体，我们会很高兴尝试。”Costello说，他渴望有更多机会去窥探无形的波函数世界。 https://t.cn/R2WxdDX
*2022年英超首战，阿森纳VS曼彻斯特城
2022年元旦，英超首战阿森纳VS曼城，主队联赛排名第四，积分35分。客队曼城目前英超班霸，名次上看阿森纳并不比曼城差太多，在少赛一轮的情况下，联赛积分足足低了15分。
曼城近期发挥稳定，除在欧冠小组赛提前晋级的情况下，客场负莱比锡红牛，其余各项赛事均取得胜利，英超更是连胜5场，可见曼城对赛季冠军的渴望。
阿森纳近10场比赛，除客场负曼联、利物浦、埃弗顿外，取得了7场胜利，最近也是豪取5连胜，更是活力全开，大比分获胜。
本场比赛曼城客场让一球深盘，盘口比较符合实际，阿森纳方向会有张力，后期估计曼城还会进一步退盘造热主队，本场比赛曼城胜出的概率较大，看曼城客场全取3分。#英超#
2022年元旦，英超首战阿森纳VS曼城，主队联赛排名第四，积分35分。客队曼城目前英超班霸，名次上看阿森纳并不比曼城差太多，在少赛一轮的情况下，联赛积分足足低了15分。
曼城近期发挥稳定，除在欧冠小组赛提前晋级的情况下，客场负莱比锡红牛，其余各项赛事均取得胜利，英超更是连胜5场，可见曼城对赛季冠军的渴望。
阿森纳近10场比赛，除客场负曼联、利物浦、埃弗顿外，取得了7场胜利，最近也是豪取5连胜，更是活力全开，大比分获胜。
本场比赛曼城客场让一球深盘，盘口比较符合实际，阿森纳方向会有张力，后期估计曼城还会进一步退盘造热主队，本场比赛曼城胜出的概率较大，看曼城客场全取3分。#英超#
#聆熹悦享#
随着年龄的增长，内心渴望着安稳，骨子里又没办法安分；
喜欢安静，喜欢用眼睛看有趣的，喜欢用心去看真实的！
做事留的余地也越来越大，因为所有的余地其实不是留给别人，都是留给自己的。
静静的看天空的月亮，有时候心理就在想，累生累世我都是谁？
世间万物，
百转千回，
无论是哪个
只愿最后不负初心！ https://t.cn/RI7nYAL
随着年龄的增长，内心渴望着安稳，骨子里又没办法安分；
喜欢安静，喜欢用眼睛看有趣的，喜欢用心去看真实的！
做事留的余地也越来越大，因为所有的余地其实不是留给别人，都是留给自己的。
静静的看天空的月亮，有时候心理就在想，累生累世我都是谁？
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