量子引力和弦论在中国

量子通信实现“中国领跑”“量子密钥分发已经成功实现商业化，在光纤中已经能做到几百公里，用卫星可以做到上千公里。

”这两项纪录都是由中国科学家创造的，也是中国量子通信领先世界的标志。

文|《中国报道》记者 张利娟采访 | 解读中国工作室量子通信技术被誉为影响人类未来的重大技术之一，成为国际竞争的新热点。

经过20多年的科研攻关，我国在量子通信领域取得了一系列世界领先的创新成果。

从“墨子号”量子卫星成功发射，到量子“京沪干线”正式开通，再到在国际上首次实现的多维度量子隐形传态……虽然在全球量子通信赛道中，中国起步并非最早，但如今已经实现了“弯道超车”。

量子“梦之队”诞生追溯量子通信的起源，需要从爱因斯坦的“幽灵”——量子纠缠的实证说起。

由于人们对纠缠态粒子之间的相互影响一直有所怀疑，几十年来，物理学家一直试图验证这种神奇特性是否真实。

1982年，法国物理学家艾伦·爱斯派克特（Alain Aspect）和他的小组成功地完成了一项实验，证实了微观粒子“量子纠缠”的现象确实存在。

此后大量的实验也都证实了爱因斯坦的幽灵——量子力学非定域性的存在。

在验证“爱因斯坦的幽灵”的过程中，人们发展出了对量子系统进行精确调控的技术，从而使得利用量子力学进行全新的信息处理成为可能。

在量子力学理论的基础上，1993年，美国科学家本奈特（C. H. Bennett）和加拿大科学家布拉萨德（G. Brassard）提出了第一个量子密钥分发（量子密码）的协议。

随后，来自不同国家的6位科学家，提出了基于量子纠缠理论，可以将一个粒子的未知量子态传送到遥远地点而不需要传递这个粒子本身，即量子态隐形传送的方案，这就是量子通信的基本应用。

1997年在奥地利蔡林格（A.Zeilinger）教授研究组留学的中国青年学者潘建伟与荷兰学者波密斯特等人合作，首次实现了未知量子态的远程传输。

这是国际上首次在实验上成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上。

霍金的成年经历曾经三次来到中国霍金毕业于牛津大学（UniversityofOxford）和剑桥大学（UniversityofCambridge），并获剑桥大学博士学位。

1959年17岁的霍金入读牛津大学的大学学院攻读自然科学用了很少时间而得到一等荣誉学位，随后转读剑桥大学研究宇宙学。

1963年，21岁的他不幸被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症即运动神经细胞病。

当时，医生曾诊断身患绝症的他只能活两年，可他一直坚强地活了下来。

他被禁锢在轮椅上，只有三根手指和两只眼睛可以活动，疾病已经使他的身体严重变形，头只能朝右边倾斜，肩膀左低右高，双手紧紧并在当中，握着手掌大小的拟声器键盘，两脚则朝内扭曲着，，嘴已经几乎歪成S型，只要略带微笑，马上就会现出“呲牙咧嘴”的样子。

这已经成为他的标志性形象。

他不能写字，看书必须依赖一种翻书的机器。

读活页文献时，必须让人将每一页平摊在一张大办公桌上，然后驱动轮椅如蚕吃桑叶般的逐页阅读。

他在手术过后的几天又写下了世界名着《时间简史》。

在往后数十年逐渐全身瘫痪并失去了说话能力。

霍金曾澄清自己当时并无酗酒只感到自己有“悲剧性格”并使自己沉醉于瓦格纳的音乐里。

直至他遇上了首任妻子简·王尔德（JaneWilde），两人结婚后育有3名子女。

23岁时他取得了博士学位留在剑桥大学进行研究工作。

1985年，他因患肺炎做了穿气管手术，被彻底剥夺了说话的能力，演讲和问答只能通过语音合成器来完成。

1973年，他考察黑洞附近的量子效应，发现黑洞会像天体一样发出辐射，其辐射的温度和黑洞质量成反比，这样黑洞就会因为辐射而慢慢变小，而温度却越变越高，最后以爆炸而告终。

黑洞辐射或霍金辐射（包括deSitter空间中的霍金辐射）的发现具有极其基本的意义，它将广义相对论、量子场论和热力学统一在一起，其为弯曲时空中的量子场论。

1973年以后，他的研究转向了量子引力论。

虽然人们还没有得到一个成功的理论，但是它的一些特征已被发现。

量子引力论的原理和应用概述量子引力论是研究如何将量子力学和引力理论进行统一的理论框架。

它的目标是解释宇宙最基本的物理规律，并揭示引力在微观尺度上的行为。

本文将介绍量子引力论的基本原理以及其在物理学和科技领域中的应用。

原理量子力学和引力理论的统一量子力学是描述微观世界中粒子行为的物理理论，而引力理论是描述物体之间相互作用的理论。

经典物理学中，引力由爱因斯坦的广义相对论描述，而量子力学则由波函数和算符表示。

将这两个理论统一起来是物理学家长期以来的梦想。

弦论和德西特理论弦论和德西特理论是目前最被广泛接受的尝试统一量子力学和引力理论的理论之一。

弦论将粒子看作是振动的弦，而不是点粒子。

德西特理论则基于超对称性和额外的时空维度，从理论上推导出了引力的量子化。

应用量子引力计量子引力计是一种利用量子力学和引力相互作用原理设计的高精度重力传感器。

传统的引力计使用质量进行测量，但在微观尺度上，质量会受到量子效应的干扰，从而影响测量结果。

而量子引力计利用了量子叠加态和干涉效应的原理，能够实现超高精度的重力测量。

量子引力波探测器引力波是由于重力波的传播而引起的空间的扰动。

量子引力波探测器利用量子力学原理，通过测量引力波产生的微小位移来检测引力波的存在。

这种探测器的应用在天文学和宇宙学中具有重要意义，可以帮助科学家更好地了解宇宙的演化和结构。

量子引力测量技术量子引力测量技术是利用量子力学的非破坏性测量原理，对物体进行高精度测量的技术手段。

例如，利用量子引力测量技术可以实现超高精度的地质测量、重力测量以及地下资源勘探。

这种测量技术在油田勘探、地震监测等领域具有广阔的应用前景。

结论量子引力论是物理学中一个重要的未解之谜，它的解决将对我们对宇宙和物质本质的理解带来重大突破。

虽然目前还没有完全统一的量子引力论，但相关理论和应用的研究已经取得了一些重要的进展。

未来随着科学技术的不断发展，我们有望揭示量子引力论的更多奥秘，以及其在各个领域中的实际应用潜力。

“Loops ’09 量子引力国际会议”在我校成功举行2009年8月2日至8月7日，“量子引力国际会议——Loops '09”在我校成功举行。

此次国际会议由北京师范大学主办，并得到了国家自然科学基金委、中国高等科学技术中心、中国科学院数学与系统科学研究院和南昌大学的大力支持。

约两百六十多名（其中一百余名来自国外）专家学者和学生参加了这次学术盛会。

8月3日上午，大会在我校曾宪梓楼502讲堂隆重开幕，首先由韩震副校长代表钟秉林校长致欢迎词，然后由我国著名相对论学家、北师大物理系刘辽教授代表我国引力学界致辞；随后，大会学术报告在会议组委会主任、北师大物理系马永革教授主持下正式开始。

在五天的会议期间，很多国际著名学者，如Abhay Ashtekar 教授（美国宾州大学）、Carlo Rovelli 教授（法国Mediterranee 大学）、Tomas Thiemann 教授（德国Max-Planck 引力物理研究所）等，都做了高水平的学术报告。

量子引力国际会议” 是自2004年开始的国际性学术会议，旨在为全世lli 教授于8月5日晚做了一次题为“什“Loops 界研究非微扰量子引力，特别是圈量子引力及相关领域的物理学工作者提供学术交流的平台。

本次在我校召开的Loops ’09会议秉承了2004年在法国马赛、2005年在德国波茨坦、2007年在墨西哥莫雷利亚先后召开的前三届会议的传统，进一步强调了圈量子引力的主题；主要的议题包括：圈量子引力、圈量子宇宙学和其它对称约化模型、自旋泡沫模型及其低能极限、量子引力的基本问题、与量子引力有关的黑洞物理学和宇宙学、量子引力现象学等。

本次会议的与会者来自十八个国家和地区的七十多个高等院校和研究所，包括世界一流的德国Max-Planck 引力物理研究所、加拿大Perimeter 理论物理研究所、美国宾州大学、法国Mediterranee 大学、英国剑桥大学等。

量子化的引力理论引言：引力是物理学中至关重要的一个基本力，它影响着宇宙中物体的运动和相互作用。

然而，引力与量子力学的统一一直是科学家们关注的难题。

本文将探讨量子化的引力理论，包括其基本原理、相关实验进展以及对未来研究的展望。

一、量子引力的基本原理量子引力理论旨在统一爱因斯坦的广义相对论和量子力学，从而建立一个适用于宏观和微观世界的完整理论框架。

其基本原理如下：1. 引力量子化：与传统的爱因斯坦引力场不同，量子引力理论认为引力是由粒子 - 引力子传递的。

引力子是质量为0的自旋2玻色子，负责传递引力作用。

2. 时空的量子化：根据量子力学的观点，时空被量子化成离散的微小区域，即量子时空。

时空的本质是由虚拟粒子 - 量子泡沫组成的。

3. 引力相互作用的量子化：量子引力理论通过描述引力子的交换来解释引力作用的量子化。

这相当于引力子的产生和吸收，从而实现引力相互作用的量子性。

二、实验进展为了验证量子引力理论，科学家们进行了一系列实验，以下是其中的一些重要进展：1. 重力波实验：重力波是量子引力理论的预测现象之一。

2015年，LIGO实验探测到了来自黑洞并合事件的重力波信号，为量子引力理论提供了有力的实验证据。

2. 量子时空实验：实验物理学中的量子纠缠实验被用来研究量子时空的性质。

一些实验证据表明，离散的量子时空结构在宏观尺度上可能具有可观测的效应。

3. 引力子探测：科学家们一直在寻找引力子的实验证据。

虽然目前还没有直接观测到引力子，但通过间接证据如引力透镜效应和暗物质分布等，对引力子的存在性提供了一定的支持。

三、未来展望尽管量子化的引力理论取得了一些重要进展，但仍然存在许多未解之谜和待解决的问题。

未来的研究将集中于以下方面：1. 引力和量子理论的融合：当前的量子引力理论还没有完全融合引力和量子理论，如如何统一引力、强力和电弱力等问题需要进一步研究。

2. 引力的微观效应：量子引力理论预测了微观尺度上引力的量子效应，如引力的涌现和基本粒子之间的量子引力相互作用等，这些效应有待进一步的实验验证。

量子场论和弦理论都是现代物理学中重要的理论框架，它们的出现使得我们可以更深入地理解宇宙的本质。

然而，这两个理论在很多方面存在着差异，下面我们将对其进行比较。

首先，量子场论是描述基本粒子和力的相互作用的理论，而弦理论则是一种尝试统一所有基本粒子和力的理论。

量子场论的基本假设是存在一系列的场，它们是描述粒子的概念，而这些场在时间和空间上的演化符合量子力学原理。

弦理论则假设宇宙的基本构成单位并非粒子，而是维度更高的弦。

这些弦以振动的方式来描述粒子的性质和相互作用，从而建立了一种基于弦振动的新的理论框架。

其次，量子场论是基于局域场的描述，即将相互作用建立在每一点的场上。

在量子场论中，相互作用是通过粒子交换来实现的，其中粒子之间的交换通过波函数的重叠来描述。

弦理论则提出了一种基于弦之间的交叠来描述相互作用的思想，这种交叠可以看作是一种弦振动的叠加效应。

因此，弦理论提供了一种比量子场论更加整体的描述方式，可以更好地处理具有高能量和大质量的物理现象。

另外，弦理论在数学上比量子场论更加复杂。

量子场论可以通过费曼图等图像化方法进行计算和描述，而弦理论则需要用到更高的数学工具，比如拓扑学等。

在弦理论中，弦的振动模式的数目和物理现象的复杂程度之间存在着关联，在数学上带来了很大的挑战。

这也是为什么弦理论发展相对较慢的原因之一。

最后，量子场论已经取得了很多重要的研究成果，并获得了实验上的验证。

例如，量子电动力学和强相互作用理论都是量子场论的重要分支，通过与实验数据的对比可以验证其准确性。

然而，弦理论尚未通过实验的验证，并且还存在很多悬而未决的问题。

这也是为什么一些物理学家对弦理论持保留意见的原因之一。

总结起来，量子场论和弦理论在物理学中都起到了重要的作用，但在很多方面存在明显的差异。

量子场论是描述基本粒子和力的相互作用的基础理论，而弦理论则是一种尝试统一所有基本粒子和力的理论。

它们在描述方式、数学复杂性和实验验证上都存在差异，但都对我们理解宇宙的本质提供了重要的思考方向。

李思：站在物理角度探秘数学理论专家简介：李思，清华大学数学系教授、副主任，丘成桐数学科学中心教授。

多年来在数学物理与几何拓扑的交叉领域展开研究工作。

致力于发展与几何密切相关的量子场论/弦理论的数学基础，并应用于几何拓扑的研究中。

在以往的研究中，李思独立发展和建立了一套量子化的理论与方法，解决了领域中的重要问题和猜想，并于2016年荣获华人数学家晨兴数学奖金奖。

在回国的近3年中，李思在清华大学与丘成桐教授、宋伟教授等一起主办了2016年弦理论大会和2015年弦理論与数学年会等相关领域最重要的年度学术会议，并协办了2016年Thematic Program：Mathematics of Quantum Field Theory（韩国浦项），2015年Homological Methods in Quantum Field Theory（美国纽约）等大型国际学术会议。

时间倒回到2016年8月6日。

这一天，第七届华人数学家大会在北京人民大会堂隆重开幕。

开幕式上颁发了被誉为“华人菲尔兹奖”的晨兴数学奖。

清华大学数学系和丘成桐数学科学中心教授李思荣获该届晨兴数学奖金奖。

数学物理属于数学与物理学研究的交叉领域，在中国常常被认为是一个既“冷门”而又“热闹”的研究领域，在这个领域，李思埋身已有十几年的岁月。

从一开始不被人看好的研究选择，到今天，跃为镜像对称和弦理论研究领域中最顶尖的年轻数学家，李思说，这个奖项的获得，带给他的是满满的鼓励和一往无前的自信。

现在，为进一步开拓中国数学物理研究领域，创立具有独立特色的研究方向，李思和他的团队还在不断奋进。

选择数学物理，始于内心的呼唤中国科学技术大学（以下简称“中科大”）的少年班，是一个非同寻常的高等教育基地。

这里既有12岁入科大，32岁成为哈佛大学历史上最年轻的华人正教授，并荣获科学突破奖—物理学新视野奖的尹希；15岁入科大，34岁晋升哈佛大学正教授，40岁当选美国科学院院士的庄小威；也有12岁入科大，曾任微软亚洲研究院院长兼首席科学家、微软全球副总裁，现任百度总裁的张亚勤……1999年，还在读高一的15岁少年李思，走进了中科大少年班的大门。

Science &Technology Vision科技视界0引言《科学引文索引》(Science Citation Index ,简称SCI )是美国科学信息研究所(Institute for Scientific Information,简称ISI )1961年创办出版的引文数据库。

目前SCI 印刷版和光盘版(SCI Compact Disc Edition,简称SCI-CDE )收录全世界出版的自然科学、工程技术领域最具影响力的重要期刊3750种,网络扩展版(SCI Expanded ,简称SCI-E )收录8654种[1]。

经过数十年的不断发展,SCI 已经成为目前国际上最具权威性的、用于基础研究和应用基础研究成果的重要评价体系。

为了增进国内学者对SCI-E 天文学天体物理学领域期刊的了解,促使广大科研人员产出更多更高水平的国际性科研成果,并在具有较高影响力水平的核心期刊上发表学术论文,现将SCI-E 收录的天文学天体物理学期刊的相关信息进行了编译整理,并对我国学者的重点发文期刊进行了详细介绍,以期相关领域的科技工作者能够通过本文快速了解目前天文学天体物理学领域的高水平研究论文的发文情况。

1SCI-E 收录的天文学天体物理学期刊简介根据汤森路透网站提供的SCI-E 主期刊列表[1],编译整理出SCI-E 收录的天文学天体物理学期刊60种,并利用期刊引证报告(Journal Citation Report ,JCR )数据库和来源期刊网站等进行了补充检索,向广大科研人员提供60种期刊的刊名、国际标准刊号(ISSN )、出版国、语种、出版周期、JCR 分区、影响因子等信息,具体如表1所示。

SCI-E 收录的天文学天体物理学期刊介绍王丽贤张小云(中国科学院新疆生态与地理研究所文献信息中心,新疆乌鲁木齐830011)【摘要】对SCI-E 数据库收录的天文学天体物理学期刊的相关信息进行了编译整理,介绍了60种期刊的刊名、语种、出版国、出版周期、国际标准刊号(ISSN )、影响因子、领域内排名和JCR 分区。