量子通信:知我者唯你

<正>1876年,贝尔发明了电话,从此人类可以利用导体中的电流来传输信息。1966年,华人物理学家高锟发明了光纤,随后激光光纤通信逐渐取代电流,成为了人类目前主要的有线通信手段。英国著名物理学家麦克斯韦在1865年整合了前人的电磁学定律,提出了名垂史册的麦克斯韦方程组,并据此方程组预言了电磁波的存在。1887年,德国物理学家赫兹在实验中发现了电磁波。在随后的10年里,意大利的马可尼、俄罗斯     

光缆

作为现代通讯网主要支柱之一的光纤通讯具有通讯容量大、传送质量高、保密性好和抗电磁干扰等一系列优点,它已成为国际性的高科技产业。光是一种频率极高的电磁波,经人为调制后,可以像其他电磁波一样传送出去。由于它的频率极高,大约在2×1014至5×1014赫兹之间,因此有很宽的频带,几乎可以把无限数量的信号调制到     

略谈赫兹及电磁波和光波的同一性

《略谈赫兹及电磁波和光波的同一性》一文中介绍的史实,又一次说明了理论计算与实验科学相辅相成的重要性。     

关于生物神经系统物理机理的若干猜想

正作为一名不懂生物的科技工作者,一直试图从物理的角度探讨生物神经系统物理机理,如生物神经信息载体的物理场及频率、生物神经信号是如何产生和传输等.提出主要猜想如下:猜想之一:生物神经信号的物理场应为太赫兹(THz)到红外的高频电磁场,最可能频率范围应在THz到百THz.可以把0.5～100 THz的电磁波称为太赫兹电磁波,把有关研究可称为太赫兹生物学.猜想之二:生物神经中电磁信号的产生、传输和     

赫兹和他的伟大发现

100年前,当时在卡尔斯鲁厄的多科性技术专科学校(即后来的高等工业学校和今天的综合大学)工作的亨利希·赫兹(Heinrich Hertz)宣告取得电磁波的发现。为了纪念赫兹的发现,我们来讨论导致赫兹发现电磁波的思想和这个发现对物理学的意义。     

赫兹对光电效应的研究及其历史意义

关于赫兹发现光电效应的实验过程和他对这种效应重要性的认识及其影响，在相关物理学史论中尚未见有充分的论述．章根据赫兹的日记、书信、实验笔记和他对光电效应研究发表的论，对他的实验研究过程进行了仔细分析，揭示了他对这一效应研究和认识的学术价值和历史意义，阐明了他的这项发现和实验研究对诺贝尔物理学奖获得勒纳彼等人所产生的重要影响．     

什么是太赫兹

太赫兹波是指频率在0.1—10THz（波长为3000—30微米）范围内的电磁波。它在长波段与毫米波重合，而在短波段与红外线重合。 日前，国际上对太赫兹辐射已达成了如下共识，即太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源；太赫兹技术是一个非常重要的前沿交叉领域，给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。     

电离层:高高在地球之上

自从奥利弗·洛奇(Oliver Lodge)第一次给出为什么马可尼(Marconi)能够在弯曲的地球表面发送电磁波的物理解释以来我们已经前进了100年。根据对电子和电离的新的认识,洛奇认识到太阳的紫外辐射     

吃青蛙腿引出的发明——伏打电池

伏打的全名叫亚力山特罗·伏打,他是意大利帕维亚大学的物理教授,年轻时对电学就有过研究。1793年的一天,伏打一大早就钻进了实验室。助手们惊奇地发现,伏打手里拿的不是物理实验用的器材,而是一个关着十几只活蹦乱跳的青蛙的笼子。 蛙腿里有电流吗? 原来,在此之前,有一位意大利的生物学家,他的名字叫伽伐尼。一天,因为他的妻子生病,医生要她吃青蛙。他像往常做青蛙解剖实验一样,用解剖刀把青蛙剥了皮,剖好青蛙,放在实验桌上,准备给妻子做烩     

利用相对论强激光与高密度等离子体相互作用产生强太赫兹辐射

太赫兹(THz)波一般指频率在0.1～10THz范围的电磁波,介于微波与红外之间.太赫兹具有一系列独特的特性,例如其频率与大分子的振动和转动频率一致等,这使得太赫兹在很多领域具有重要的科学技术应用价值.由于太赫     

二次谐波回旋管产生0.42THz辐射输出

太赫兹辐射源在太赫兹科学技术中占有重要地位,回旋管是一种高功率太赫兹相干辐射源器件,具有广泛的应用前景.电子科技大学研制出一支0.42THz二次谐波回旋管,并进行了实验测试.实验结果表明在磁场强度8.1T时,该二次谐波回旋管产生了0.423THz的辐射输出,脉冲宽度5?s,功率约为4.4kW.这是目前我国真空电子学器件产生的最高频率的太赫兹辐射输出.     

海因里希·赫兹——发现电磁波100周年纪念

世界上第一个发现电磁波的德国杰出物理学家——海因里希·赫兹,于1857年2月22日出生在汉堡的一个律师家庭。他于1875年高等学校毕业后,到一所建筑事务所实习过一年,后来又参加了一个早期的工程训练班学习,尔后去柏林大学主要从师赫尔曼·冯·赫尔姆霍尔兹和古斯塔夫·罗伯特·克尔希霍夫,研究数学和物理学。当时正值赫尔姆霍尔兹为学生们设置了一项物理学研究奖,课题选自电动力学,即测定在适当条件下出现的感应电流的电惯性部份。赫兹获得了成功,因此于1879年荣获该大学的奖金。这是他第一次受到嘉奖。     

进入了太(拉)赫兹波

我们都知道在电磁波谱中,频率低于可见光的依次分别为红外光、微波、无线电波,其实在红外与微波间,还夹着一个太(拉)赫兹波,科学家目前正在开拓这一波段。你的皮肤是银色的,你家的砖墙和你的衣服是透明的,大白天仰望天空却是暗黑色的。这就是太赫兹波世界。工程师们正满怀希望,试图把这一波段在不久的将来投入应用。它的用途很广,从诊断癌症到对行李的检查。太赫兹波的频率在1011～1012赫兹,它能像无线波那样轻易地穿过某些固态物质;又能像可见光波那样易于聚焦,并产生清晰的图像。此辐射又能看到你的体内,颇似x射线,但又无副作用。你可能从…     

太赫兹：又一场“前沿革命”——该技术“空白领域”渐成热门，将极大地改变人类生活

9月18日,包括诺贝尔奖得主在内的500多位国内外红外、太赫兹及其毫米波领域的知名专家将聚会上海,参加由中科院上海技术物理研究所、东南大学、上海市对外文协等单位主办的IRMMW-THz2006红外、毫米波与太赫兹电子学国际会议。太赫兹波在电磁波谱中占有一个很特殊的位置,它正好处于科学技术发展相对较好的红外和毫米波之间,但由于太赫兹波源问题一直未能得到很好的解决,因此形成了一个在研究上相对落后的“空白”。那么,太赫兹波和老百姓的生活究竟有什么关系?它会给我们的日常生活带来哪些新的变化元素?在此次国际会议召开前夕,记者采访了该领域的资深专家,请他们为读者解疑释惑。     

生物电的来源

第一次发现动物体内有电的是意大利生理学家路奇·加尔瓦尼。1791年的一天,加尔瓦尼在做青蛙解剖实验,他把解剖了的青蛙用铜钩吊在铁栏杆上时发现青蛙腿的肌肉在收缩,他以此推断青蛙肌肉内有生物电活动。当时另一位意大利科学家伏打重复了加尔瓦尼的实验后认为.青蛙肌肉内不可能有电,而是由钢和铁两种不同的金属相互接触产生     

一门全新的T波技术

一门全新的探测技术——T波成像系统脱颖而出,引起了科技界的关注。对大众来说,T 波十分陌生,其实它可说是最高频的无线电波,但因其较难利用,长期以来很少有人问津。T 波为何意?T 是T era(垓=10~(12))的简意,T 波是 T 赫兹(Hz)波的意思,它处在红外波与无线电波之间。这是科学家早就知道的一种电磁波,但利用 T 波作为一种成像手段,可说是一项突破。1995年5月,在美国巴尔的摩城召开了一年一度的激光和光电学年会。被人注目的贝尔实验     

手机电磁波，怕不怕？

自1959年推出全球第一支手控式移动电话至今，还没有医学科研报告直接证实，手机电磁波会致癌。然而在去年，60岁的意大利商人指控，过去12年间，因为长时间使用手机，致其患上脑瘤及面瘫。最终，意大利最高法院宣判：手机电磁波辐射是导致原告患病的元凶，原告应获工伤补偿。     

数据通讯的量子空间竞赛——记致力于在空间进行量子通讯实验的潘建伟院士

3年前,潘建伟(Jian-Wei Pan)给中国长城加入了一丁点的《星际迷航》.在北京以北的丛山上靠近长城底部的一个位置,他和他的物理学团队把一个探测器上的一束激光瞄准到16公里远的高处.潘建伟和他的团队来自于中国科技大学.随后,他们通过激光光子的量子特性在所经过的空间中"传送"信息.当时,这是世界上最长距离的量子态隐形通讯记录,该实验是迈向他们终极目标的一大步——其终级目标是在空间进行量子卫星通迅.     

前沿

正1弯曲光传递信息距离创新纪录奥地利维也纳大学科学家安东·泽林格率领他的团队在加纳利群岛进行的实验中,成功地让弯曲激光束携带信息行进了143千米,创造了新的世界纪录,几乎比之前的纪录提高了50倍。这一新突破或能给卫星通讯方式带来革命性变化。只是目前编码和破译信息的速度还不及发送电报所用的摩斯密码。泽林格团队接下来会利用已有的自适应光学等技术,提高弯曲光系统的信息传输和编译速度。     

不忘初心,追光逐梦——访上海大学理学院物理系金钻明副研究员

正在上半年的2018星友颁证交流会上,当金钻明说他是从事太赫兹光谱学研究时,太赫兹这个在媒体上出现的高频词让我们对他留下印象。半年后我们有机会在上海大学物理系一间小金的工作兼实验室里作了这次启明星采访。金钻明,长得白白净净,待人谦逊有礼。他一开腔说自己是上海人时,一楞后一喜,我们赶紧问他是上海哪里人?答曰:浦东杨家宅。坐落于如今浦东最繁华地段陆家嘴地区的杨家宅属浦东沿江地带,这和上海的开埠历史几乎是同时的。1986年出生的