12月27日晚19：00，跨时空对谈---与国际知名科学家对话系列《科学连线》第16期如期举办。主讲嘉宾为2003年诺贝尔物理学奖获得者（Anthony Leggett）教授，特邀嘉宾为中科院量子信息与量子科技创新研究院院长潘建伟院士，专家顾问及本次活动的嘉宾主持为复旦大学物理学系施郁教授，实验室嘉宾为中国科学技术大学物理学院执行院长陈宇翱教授。
本次活动由中国科技馆网站、微博、百家号、知乎号、头条号、央视频，以及我们的太空新媒体中心、腾讯视频教育频道、百度百科、科普中国和新浪科技共11家流量媒体同时直播，取得了直播间观众及各分会场观众的热烈反响。
活动中，安东尼·莱格特教授首先就“日常世界真的服从量子力学吗？”这一主题发表了远程直播演讲，施郁教授进行全程翻译。莱格特教授是美国科学院院士，美国物理联合会成员，也是世界公认的低温物理学领域的领袖。由于他在超流体理论研究中做出的开创性工作，被授予了2003年诺贝尔物理学奖。
莱格特教授进行现场连线
直播中，莱格特教授通过简单的概率知识为大家说明了量子力学的特别之处——在特定情形下，量子理论的最自然解释意味着，一个实验在“观察”行为之前将没有确定结果。莱格特教授指出，这一问题最早由薛定谔在1935年提出，后来也被称为“薛定谔的猫”思想悖论。通过这一思想实验，薛定谔第一次将量子不确定性的悖论引入到宏观世界。在此基础上，莱格特教授指出了一些试图“解决”这一悖论的想法，包括极端统计解释、多重世界解释、正统解释（也称为退相干解释）。莱格特教授对以上三个解释都不满意，认为GRWP理论更能解决上述问题。莱格特教授认为，我们无法判断量子力学是否在日常世界仍起作用，因为找到退相干不起作用的“日常尺度”的物体非常困难，它需要满足这样四个条件：物体对应的状态都是在“日常”层面的；对应的能级是在“原子”层面的；与外界隔绝；固有耗散很低。而在超导物理实验、自由空间分子衍射实验中可以满足这些条件，莱格特教授结合具体实验方案介绍了相关的工作，并指出在超导装置的水平上，宏观实在论，即认为量子力学对于日常世界仍适用的观点是不成立的。演讲结束后，莱格特教授与潘建伟院士、陈宇翱教授和施郁教授展开对话，进一步探讨了实验中可能遇到的问题。
四位科学家现场直播连线
随后，潘建伟院士作为特邀嘉宾，以“从爱因斯坦的好奇心到量子信息科技”为题发表演讲。从“量子力学的建立——第一次量子革命”到“超导量子计算实验研究进展”，再到“量子力学的未来展望”，潘建伟教授为普通观众建立了一个“什么是量子力学”的概念。随后，潘建伟教授所在实验室学生带领大家参观了超导量子计算实验室。
超导量子计算实验室专注于在超导系统实现通用量子计算，这是最有潜力的量子计算方案之一。目前，实验室科研人员已经完成了从设计、制备到测量的全产业链布局，并已经成功操纵24个量子比特，这为中国的量子计算事业献了巨大的力量。实验室以微纳加工中心、极低温测试平台及电子学研发中心为三大核心,团队规模逾80余人。
其中，微纳加工中心建设有完整的国内领先的可进行超导量子计算处理器制备的净化间，拥有专用设备20余台，能够完整实现从样品设计、制备到表征的闭环链路。极低温测试平台建设有多套能够将样品冷却至0.01K的稀释制冷机系统，可容纳上百比特进行相干调控。电子学研发中心设计制造了调控量子比特所需要的几乎全部电子学控制软硬件，实现了控制仪器的国产化，并已全部配套极低温测试平台使用。由于量子计算超越经典计算的强大算力，超导量子计算实验室成为目前国内备受瞩目的实验室之一。与此实验室进行连线，对公众有重要的科普意义。
中科院超导量子计算实验室现场连线
在整场活动的最后，陈宇翱教授作为本期实验室嘉宾带大家云游了其所在的超冷量子模拟实验室，向大家介绍了他是怎么“在世界上最冷的地方操纵原子”的。他向大家解释道，太阳表面的温度是6000℃，开水的温度是100℃，超导芯片的温度是10MK，比绝对0度高1%K。而超冷量子所需要达到的温度是10-9K，只比绝对0度高了1/1000000000，这就是为什么说“超冷量子模拟实验室”是世界上最冷的地方。计算电子运动的时候，模拟300个两级粒子的演化需要的经典储存空间为2300，这已经超过了已知宇宙中原子数目的总和。针对这个问题，费曼提出的方法是利用原子系统来计算电子的运动。简单来说，就是让计算机本身量子化。具体怎么做呢？需要利用光来对原子进行进一步冷却。从六个方向向原子打光，使光的频率面对原子作用，从而使原子冷却下来。陈宇翱教授提出，21世纪最大的挑战之一就是理解量子材料的物理机制与设计新型材料。
超冷原子凭借其丰富的可调实验参数，已经成为研究凝聚态物理、核物理和天体物理等领域量子现象的理想平台。经过多年的努力和技术革新，陈宇翱教授实验团队已经成功搭建了一套基于锂原子和钾原子的超冷原子混合实验平台，并开展了6Li-41K的费米-玻色、6Li-40K的费米-费米等混合体系的研究。
在目前工作的6Li-41K系统中，陈宇翱教授实验团队在世界上首次实现了异核玻色-费米混合超流体，并同时产生和观测到了混合涡旋晶格，直接证明了双超流体的存在；团队还首次在41K的玻色-爱因斯坦凝聚体中观测到了极宽的d波势形散射共振，并间接证明了d波分子超流的存在。实验室还将发展基于光晶格的调控与探测技术，研究在不同相互作用、不同掺杂程度下费米-哈伯德模型的低温相图，试图解释高温超导的物理机制。
中科院超冷量子模拟实验室现场连线
本期活动共设有山西、南京、内蒙古、辽宁、吉林和日照六所科技馆线下分会场。其中，山西科技馆现场观众达40余人，南京科技馆现场观众达30余人。直播现场，观众们认真聆听，积极参与互动，在几位专家教授的讲解中，一起走进“量子”世界，探索科学的奥秘。
山西科技馆分会场现场
南京科技馆分会场现场
由中国数字科技馆主办的“科学连线”第16期活动圆满结束，此次跨时空的关于“日常世界真的服从量子力学吗？”对话，将在广大观众朋友们心中种下科学探索的种子，激发和培养广大公众的科学意识，也将为科技馆多方位开展科教活动提供宝贵经验。
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