
量子理论的挑战:在量子力学中,粒子的行为表现为概率性,在测量时才会确定其状态。这种本质的不确定性与经典物理学中物体具有确定的、可预测状态的观念存在显著差异。这种差异使得在量子系统中定义明确的热力学变量变得困难,从而导致了量子热力学领域的研究热点。
热力学的限制:热力学第二定律的核心在于熵的增加,这一规律在宏观系统中表现得尤为明显。然而,在量子系统中,由于测量和信息处理的影响,熵的定义和计算方式出现了新的挑战。这种背景下,如何在量子框架下保持热力学的基本原理仍然存在争议,成为理论物理学家们关注的焦点。
解决方案:通过引入量子信息论的概念,研究者们试图从信息处理的角度重新定义量子系统的熵。这种新定义下的熵不仅考虑了系统的物理状态,还包含了测量过程中的信息获取。通过这种方式,熵的单调性得到了保留,从而为量子热力学的建立提供了新的思路。
结论:量子热力学作为一门交叉学科,正在逐步完善其理论框架。通过将信息论与量子力学相结合,研究者们正在探索如何在量子系统中维持热力学的基本规律。这一研究方向不仅有助于深化我们对量子世界的理解,也可能为量子计算和量子通信技术的发展提供理论支持。
更多信息:Florian Meier 等人,孤立量子系统中热力学第二定律的出现,PRX Quantum (2025)。DOI: 10.1103/PRXQuantum.6.010309
期刊信息: PRX Quantum
天地人都是变化不均匀的电磁场,只是大小而异。 万有力与电磁力的统一是:物体(粒子、星球)之间不但有引力还有斥力,二者相互依存、相互转换,都是电磁力,质量也跟随变化。中子、原子是带电的,物体是带电的。物体内外都有变化的电参数,还有变化的机械参数。能解释太多的现象,包括人类社会现象。宇宙、地球、动植物是个大化工厂。 黑洞是一台非常大的水泵(风机) 真空有电流 时间是事物变化过程! 光内外同样有引斥力及转作用 宇宙有平衡法则 从黑洞到量子,再到人都会纠缠,规律 光子内外是引斥力。
⭕️到底是量子摇号机?? 还是量子计算机?? ——— 导体与绝缘体的差异带来了电子的空间运动操控性。三极管电子运动与电平高低,电路的“与或非”运算,是标准的牛顿力学。 量子计算搞的是哪个量子?电子,质子,三体多体量子?还是花仙子? ………量子位置稳定吗?存储记忆能力可靠吗?如何定位找到特定量子,观测特定量子,操控特定量子?如何用量子表达数字?如何实现与运算,或运算,非运算? ———有人说,量子计算机主要是用来产生随机密码的,为了避免误导,理解计算速度提升千万亿倍??叫量子计算机?还是应该称为量子秘码机,或量子摇号机呢?
⭕️粒子对撞机能创造新物质吗?不!!只能产生一些破碎(质量亏损)。核能化石能太阳能都是释放光子/电磁粒子, photon energy and photon behavior discussions,物质包括光子本质是带电质量体都服从牛顿力学。正负光子(中微子)是电子质子撞击的破碎,强大电斥力(10^36倍引力)发射碎块到达零电势区获得真空光速,极强大电磁力平衡是稳定光子间距/波长的关键。原子内遍布真空,极小光子惯性飞行,有引力场轨道运动与逃逸折射或撞击,有斥力场散射反射等。电子质子不易获得高速,原子惯性飞行穿透材料条件也差太多。中子大冲量撞击原子核是产生光子(核能)的关键途径,电子撞核/质子撞轨道电子,冲量都太小。……加速器驱动的次临界核能可获得无穷能源,且不受现有裂变材料的局限。⭕️热量温度是光子辐射(热质说),高温体辐射更多光子吸收低温体辐射的更少光子,温度传递只能由高温体到低温体(熵增是数学,原子获得光子动能相对运动带来生命生机不是绝望)。高温体辐射更多动能光子,当然微观运动更剧烈(热动说)。无光子辐射是绝对零度/可怕,宇宙背景辐射超过且接近绝对零度,获得绝对零度极难。