怎么改变量子自旋曲线方向,粒子的自旋怎么确定的?

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粒子的自旋怎么确定的?

自旋是一种内在性质,为粒子与生俱来带有的一种角动量,并且其量值是量子化的,无法被改变。我们只能通过测量其衰变产物来反推自旋。

量子纠缠实验具体如何做?

首先我们需要在家中准备一个纠缠光源,每次可以发射出一对自旋相反方向相反的纠缠光子,然后我们需要在家里整一个比较大的房间,让他们飞的足够遥远,以排除测量时刻的误差等干扰。

同时还需要让光路处于真空环境,因为大气散射会让光子衰减消失或者相干。

在他们飞的足够远之后,就可以测量这一对光子的自旋啦,计数的结果就构成了贝尔不等式,所以这个实验是不能在家中完成的。

自旋的本质?

在量子力学中,自旋(英语:Spin)是粒子所具有的内禀性质,其运算规则类似于经典力学的角动量,并因此产生一个磁场。虽然有时会与经典力学中的自转(例如行星公转时同时进行的自转)相类比,但实际上本质是迥异的。经典概念中的自转,是物体对于其质心的旋转,比如地球每日的自转是顺着一个通过地心的极轴所作的转动。

首先对基本粒子提出自转与相应角动量概念的是1925年由拉尔夫·克罗尼希、乔治·乌伦贝克与山缪·古德斯密特三人所开创。他们在处理电子的磁场理论时,把电子想象为一个带电的球体,自转因而产生磁场。后来在量子力学中,透过理论以及实验验证发现基本粒子可视为是不可分割的点粒子,所以物体自转无法直接套用到自旋角动量上来,因此仅能将自旋视为一种内禀性质,为粒子与生俱来带有的一种角动量,并且其量值是量子化的,无法被改变(但自旋角动量的指向可以透过操作来改变)。

自旋对原子尺度的系统格外重要,诸如单一原子、质子、电子甚至是光子,都带有正半奇数(1/2、3/2等等)或含零正整数(0、1、2)的自旋;半整数自旋的粒子被称为费米子(如电子),整数的则称为玻色子(如光子)。复合粒子也带有自旋,其由组成粒子(可能是基本粒子)之自旋透过加法所得;例如质子的自旋可以从夸克自旋得到。

谁发现量子自旋的?

是美国斯坦福大学物理系、电子工程系和应用物理系终身教授,毕生致力在拓扑绝缘体、量子自旋霍尔效应、自旋电子学、高温超导等领域进行潜心研究。

在他的领导下,研究团队在2006年提出了量子自旋霍尔效应,被世界著名《科学》杂志评为2007年“全球十大重要科学突破”之一。

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