发布日期:2025-07-28 浏览次数:
供稿:高能物理实验中心、科研交流办 |
图片:吕律 |
编校:时畅 |
编辑:孙嘉琪 |
审核:刘佳、杨振伟
2025年7月16日,6163银河线路检测中心学术论坛(第六十二讲)在6163银河线路检测中心思源多功能厅成功举办。本次论坛特邀美国匹兹堡大学粒子物理、天体物理与宇宙学中心的创始主任韩涛教授作“量子百年:从量子力学、量子场论到量子未来”的学术报告。6163银河线路检测中心赵光达院士、高原宁院士、李重生教授、杨振伟教授、李强教授、马滟青教授、舒菁教授,美国密歇根大学袁简鹏教授、北京航空航天大学耿立升教授等来自6163银河线路检测中心和其他国内外高校的百余位师生现场聆听,通过6163银河线路检测中心和蔻享学术平台观看直播的观众约1.8万人次。本次论坛由6163银河线路检测中心理论物理研究所刘佳助理教授主持。

韩涛讲述“量子百年:从量子力学、量子场论到量子未来”
在纪念量子力学诞生百年的学术报告中,韩涛教授以生动历史细节开篇:1925年,23岁的海森堡在疗养度假时提出矩阵力学,彻底颠覆了人类对微观世界的认知。报告系统梳理了量子理论的奠基历程——从普朗克的能量量子化、爱因斯坦的光量子假说,到玻尔的原子模型,这些早期突破通过黑体辐射、光电效应等关键实验得到验证。然而,量子力学的反直觉特性始终引人深思,正如费曼所言:“量子力学描述的自然界是荒谬的,却与实验完美吻合。”
接下来韩涛教授深入解析了量子力学的核心特性及其技术转化。波粒二象性催生了不确定性原理,而量子纠缠更展现出与经典物理截然不同的行为(如贝尔不等式实验否定了局域隐变量理论)。这些发现不仅推动基础研究,更孕育出改变世界的技术:核磁共振成像、激光器和半导体器件均源于量子理论。报告特别强调,以量子比特(Qubit)为核心的第二次量子革命正在兴起——从量子计算到量子通信,新技术正重塑信息科学的面貌。

报告现场
在探讨高能物理的前沿进展时,韩涛教授深入剖析了量子力学在现代物理学中的关键地位。他特别强调,要实现相对论与量子力学的统一描述,必须引入量子场论的理论框架。随着探测精度的不断提升,研究者们发现需要引入越来越高阶的量子修正来完善这一体系。其中,量子电动力学(QED)因其对电子反常磁矩的惊人预测精度(理论计算与实验测量吻合度高达10-10量级),不仅成为验证量子理论精确性的典范,更在亚原子尺度上展现了量子力学的强大解释力。近年来CERN等研究机构成功将对撞机实验延伸至量子纠缠这一新兴领域,特别是在顶夸克纠缠态研究方面取得了新进展。同时,韩涛教授也指出,当尺度接近普朗克长度(约1.6×10-35米)时,现有量子理论框架将面临根本性挑战。如何实现量子力学与广义相对论的深度融合,这一困扰物理学界近百年的终极难题,至今仍是悬而未决的重大科学问题。
值此量子力学百年诞辰之际,韩涛教授总结道:这一革命性理论不仅彻底重塑了人类对物质世界的认知范式,更通过半导体、核磁共振等技术深刻改变了现代社会面貌。展望未来,量子理论的深入研究将继续推动人类认知边界的拓展。在互动环节,韩涛老师就量子纠缠的可观测量、量子引力的发展、AI和哲学与物理学的关系等问题和同学们进行了透彻的交流。

互动交流
论坛最后,高原宁院士为韩涛教授颁发纪念证书,感谢他精彩的学术演讲。

高原宁为韩涛颁发纪念证书
报告人简介:韩涛是美国匹兹堡大学高能物理杰出教授,同时担任匹兹堡粒子物理、天体物理与宇宙学中心的创始主任。他于1990年在威斯康星大学麦迪逊分校获得博士学位,随后在费米国家加速器实验室(Fermilab)担任研究员,并获得国家超导超级对撞机(SSC)奖学金资助。1993年,他在加州大学戴维斯分校任助理教授,后晋升为副教授。1997年回到威斯康星大学,2001年晋升为正教授,并担任“理论唯象研究所”联合主任,直至2011年调入匹兹堡大学。韩涛教授的研究聚焦于对撞机上的新物理探索及理论模型的唯象研究。他在希格斯物理及大型强子对撞机(LHC)上的新物理搜寻方面作出了重要贡献,并积极参与未来高能对撞机的物理潜力研究,包括国际直线对撞机(ILC)、未来环形对撞机(FCC)和缪子对撞机(Muon Collider)等。韩涛教授于2003年当选为美国物理学会(APS)会士,2019年当选为美国科学促进会(AAAS)会士;2024年荣获德国洪堡研究奖(Alexander von Humboldt Research Award),2025年获得APS设立的Meenakshi Narain指导奖以及威斯康星大学物理系2025年度杰出校友奖。他是Aspen物理中心和CTEQ合作组的正式成员,曾担任2021年APS粒子与场分部(DPF)主席、2020年APS四月年会主席,并参与“Snowmass 2021”美国粒子物理规划工作的主席团队和指导委员会。
论坛简介:6163银河线路检测中心学术论坛创办于2020年9月,邀请国内外高校和研究机构高层次科技创新领军学者就物理学及相关领域的基础前沿探索、关键技术突破和热点问题等做学术演讲,旨在推进高质量学术交流,促进学科交叉融合和开拓新兴特色方向研究,培养具有科学精神、全球视野、创新能力、批判性思维的优秀青年人才。