量子力学改变了我们看待物理世界的方式。在过去的二十年里,物理系统的量子特征也成为不同技术分支的资源[1,2]。特别是当计量学遇到量子力学时,一系列新特征被用来提高物理测量的精度,并构想出新的量子增强协议来表征信号和设备[3-5]。相对论也改变了物理学的范式,并找到了相关的技术应用[6]。因此出现了一个问题:是否可以联合利用相对论和量子力学特征来提高物理测量的精度。在本文中,我们遵循这一想法并证明一个典型的相对论特征——引力时间膨胀,确实可以代表一种资源,它可以与量子叠加一起使用,以提高估计引力常数或其变化的精度。
讲座 辅导 实验室 小组作业 外部在线 项目作业 自学 总计 62 26 20 92 200 教育目标 力学研究为你提供了了解自然和人造世界如何运转的基本工具 - 如果你花时间认真学习,你将为更高级的机械工程研究做好充分准备。力学知识是机械工程师的基本工具。我们的目的是了解所谓的经典力学。你将接触的经典力学概念包括对力、运动、能量、功、动量和热的研究,它们是如何联系在一起的,以及如何将这些思想应用于工程问题。经典力学背后的思想彻底改变了人类。大多数历史学家都认为,人类思想中没有任何发现比它更有影响力。学生在学习工程力学时,将从入门物理中学到的力学基本原理及其在解决问题中的应用结合起来。本课程更注重开始将这些概念和原理应用于实际工程问题解决所需的基本技能(见下文的具体成果)。课程侧重于这些技能的练习,而不是事实内容。在本课程中,进行必修背景阅读、上课和做作业就像为足球队(或音乐团体,打个简单的比方)练习一样。导师/讲师不是信息来源,更像是教练(或指挥),负责组织练习和制定标准。学生的进步不是通过吸收(和复述)信息,而是通过单独练习技能和学会与他人有效合作。考试就像联赛(或音乐会),学生在表现很重要的情况下测试他们的技能。学习成果完成模块后,学生应该能够:LO1 理解并克服对物理学基本概念(力、能量、功等)的任何误解。 LO2 以更适合工程应用的形式重述现有的解决问题的技能 LO3 更详细地解释力学的基本工程应用。 LO4 获得四种基本的思维技能:
在1927年索尔维会议之后,将近一个世纪,量子力学的最终本体论问题仍然没有解决。本质上,量子理论的所有公式都取决于波函数或状态向量的使用(或数学上等效的结构)。,但研究人员不同意国家向量是否是现实的完整而准确的表示,它是否代表了现实的一部分,但需要通过其他变量来增强现实的一部分才能完成,还是它是一种认知的工具,而不是完全代表现实的工具。,他们进一步不同意国家向量是否应该被认为是某种抽象的希尔伯特空间的要素,或者是否应以更直接的物理方式(例如,在诚实的三维“空间”中)对矢量的特定代表或该矢量的特定表示,是否存在某种基本的本体论状态。在这里,我想主张这些替代方案中极端立场的合理性,世界上的基本本体论完全由抽象的希尔伯特(Hilbert Space)中的向量代表,并根据统一的schr'odinger Dynamics及时演变。从颗粒和田地到空间本身的其他所有内容都被正确地认为是从那种严峻的成分组中出现的。这种方法被称为“疯狂的埃弗里特主义”(Carroll&Singh,2019年),尽管“希尔伯特太空原教旨主义”同样准确。让我们看看一个人最终会如何被一种意识形态所吸引,这种意识形态与我们对世界的直接经验完全不同。然后,我们认为波函数会根据当我们首先教授量子力学时,我们会向我们展示如何通过采用经典模型并量化它们来构建量子理论。想象我们在某个相空间上定义了一个经典的前体理论,在数学上以符号歧管γ表示,其进化由某些哈密顿函数H:γ→r确定。我们在相空间上选择一个“极化”,这等于根据规范坐标Q(定义“配置空间”)和相应的规范矩p对其进行协调,每个符号可能代表多个维度。这是一个相当通用的设置;对于在d维欧几里得空间中移动的n点粒子,配置空间与r dn是同构的,但是我们也可以考虑范围的理论,对此,坐标仅仅是整个空间中域的值。构造相应量子理论的一种方法是引入单独坐标的复杂值波函数ψ(q)∈C。波函数必须是可正常的,从某种意义上说,它们是正方形的,rψ∗ψdq <∞,其中ψ∗是ψ的复杂偶联物。现在,动量由线性算子ˆ P表示,其形式可以从规范的换向关系[ˆ q,ˆ p] = iℏ(其中操作符Q仅通过Q乘法)。这使我们能够将经典的哈密顿量提升为一个自动接合操作员ˆ H(ˆ q,ˆ p)(超过潜在的操作员订购的歧义)。