“時間”對話（續2）

李：

我想說的是你提的問題做實驗的人都想過，把問題排出過。想知原委查看原論文更好。因為我是學物理的，沒讀論文更不能瞎說。

1.2km光傳播要4*10-6s, 如果有兩個對準了的時鐘（比如在兩地放上我們的光時鐘）誤差小於這個精度就可以實現的，不需要知道絕對時間。

至於1.5億個光子對中才能有一對光子成功干涉，這需要完善實驗，有了這個現象，將來的實驗可以證實這是錯的，或者有再現性，改善後成功率大大增加。不是說現在是1.5億個光子對中才能有一對光子成功干涉，就意味着永遠1.5億個光子對中才能有一對光子成功干涉。

咱們是做實驗的，有了新現象作重複實驗後又沒有再現性，有的話，再完善提高成功率。不是嗎？

草：

這個時間問題是我不知道原子鐘已經商業化。是我提錯了。
再問：
在物理實驗，特別是量子力學實驗中，1.5億分之一的成功概率是可以接受的結果嗎？
另外，滾球實驗和量子糾纏實驗不能比較吧？宏觀世界和微觀世界的物理定律是不一樣的，對嗎？
東大教授的文章還沒發出來吧,現在看不到。
頻率和周期是倒數關係吧？國際標準時間是以銫133原子基態的兩個超精細能級間躍遷對應的輻射的9,192,631,770個周期的持續時間為１秒，那麼頻率就是1/9,192,631,770，對嗎？mHz是百萬赫茲吧？GHz的G是什麼數量級？1/9,192,631,770只有1萬mHz呀。
你對量子糾纏怎麼看？無關距離，信息可以瞬間傳遞真是可行的嗎？

李：

沒有看原論文，一般說來單光子測定時，測定儀器沒有那麼高的精度，是測長時間概率的。

1.5億分之一的概率的話信號就埋在噪聲裡邊看不出來。

但既然有報道就一定有讓人可信服的依據的（哪怕是編的，也得騙過專家的審查）。

還是那句話，感興趣的話看原文如何描述後再議論。

兩個滾球是兩個獨立，不相干的物體，屬於我們看到的低速的宏觀的經典範疇，量子糾纏態是量子物理，是超高速，微觀的範疇。

光子的量子糾纏態是指同時發生的雙光子的量子狀態是相關的。

這個實驗讓我想起有人說有時生活在不同地的同卵雙胞胎，一個人受傷時另一個人在外地也會感到疼痛一樣。

不是都是這樣，但這個想象是有的。也許是超物質場，人類還沒有完全認識一樣。

至於原子鐘，現在的氫原子鐘一秒的精度是10＾-12，用GPS比較也至少達到 10＾-10精度。所以10＾-6精度就不是問題。

根本不需要最新的，我們正在研究的鐘！！！至於mHz我說的是光鍾，頻率在幾百THz。

草：

再問幾個問題。

１，“光格子”用中文應該怎麼解釋？

２，現在原子鐘已經商業化了，有沒有一個標準原子鐘，所有的原子鐘都向它校準？若有的話，是放在美國國家標準與技術研究所里嗎？

３，這兩條消息，哪個準確？東大的鐘要遠差於美國的鐘呀。

“據日本讀賣新聞報道，東京大學研究小組研究成功每幾千萬年誤差1秒的目前世界上最精確的“光格子鍾”時間測量儀。東京大學研究小組成功測量出2000萬億分之一秒時間精度，這比目前世界上最準確的原子鐘精度提高了一個數量級。”

“美國國家標準與技術研究所研究人員８月２２日說，他們成功研製出迄今最精確的原子鐘，150億年誤差不到1秒。研究人員說，鐿原子鐘的精度達１０的１８次方，比此前最精確的原子鐘提高約１０倍。”

４，原子鐘的誤差和精度是什麼關係？你能給我舉一個具體例子嗎？

我查了Ronald Hanson研究室的網頁，他們的證明貝爾不等式不成立的文章投稿了，還未被接受。

李：

1．“光格子”中文叫“光晶格“是用光把每個原子囚禁在每個晶格中，就好像我們買雞蛋的盒子。

一個雞蛋一個坑10個雞蛋裝在一個有十個坑的盒子裡。

2．商業化的原子鐘就像我們買的手錶，耐用，不挑剔環境，但精度都較低。

世界上沒有一個標準的原子鐘，標準的原子鐘是由一群超高環境的特殊原子鐘加權平均得出的，世界度量衡組織每五天得一個數據，每月公布一次。每個標準機構按這個數據調整自己的鐘。

3．你看到的消息是不同時間發布的，現在都是10的-18次方。

4．精度是指絕對值，是平均後得的值。

誤差是每次測定時的值和平均值的誤差。誤差越大鐘越不穩定。

草：

還得再問，還有不明白的。
1，原子一般，特別是在低溫下，在晶體內是不移動的。用一束光打在上面，光束是帶能量的，反倒會激發原子移動。怎麼解釋？
2，原子鐘能顯示具體時間嗎？也就是幾點幾分。是用錶盤還是液晶顯示？
3，世界度量衡組織發布的數據是什麼樣的數據？怎麼調原子鐘？調什麼？
4，誤差明白，精度還是沒明白。精度既然是平均後得的值，就不應該是絕對值呀。以我的理解，絕對值是每次測量的數值，平均值是把幾次測量值加到一起，再怎麼算一下得到的計算值。比如前5次買10個雞蛋，後5次買12個雞蛋，平均每次買11個雞蛋。對吧？那精度就是11個雞蛋。如果第11次買12個雞蛋，則第11次的誤差就是1個雞蛋，而絕對值是12個雞蛋。對嗎？
另外，原子鐘的測定絕對值是什麼？周期還是頻率？

李：

1．原子是氣態的，不是在晶體裡。用特殊波長，特殊功率聚焦的光打在原子上是不加熱的。所以要精心設計（細節很複雜）。

2．原子鐘不是我們用的表，是個大儀器，Offset可以調節。見圖片。

http://image.search.yahoo.co.jp/search?rkf=2&ei=UTF-8&p=%E5%8E%9F%E5%AD%90%E6%99%82%E8%A8%88#mode%3Ddetail%26index%3D7%26st%3D0

3．世界度量衡組織發布的是數據，我們叫紙鍾，各家根據自己的數據和世界度量衡組織發布的數據算出差來，加一個Offset。

這也是一個大工程，有好些人再算。是個統計學。

4．精度就是你的脈搏平均是每分75次（比如說一個月平均），第一天平均是72次，第2天平均是78次，……那麼統計的說你的大平均和小平均也有個漲落，這個漲落就反映為精度。

有時間你可以在網上查查。

草：

多謝。我還得自己再理解理解。

李：

你怎麼對鍾這麼感興趣了？看來化學對你來說已經輕車熟路了。

草：

就是讓那篇證明貝爾不等式不成立的文章鬧的。從控制時間引到原子鐘。對原子鐘大概齊明白一些，細節搞不清楚，所以向你這位專家請教來了。
又發現一個問題。嘿嘿，不好意思總是給你添亂。
“原子是氣態”是什麼意思？是在銫原子鐘里還是在光格子鍾里原子是氣態的？重元素原子成為氣態所需的溫度是很高的喲。

李：

是啊，銫原子在常溫中是液態，給它加溫，變成氣體後，讓很少一部分原子，比如說1萬個原子，讓它飛到另一個腔里，再做減速，測定。

一團原子相互作用是不能測出精確值的。光格子也是這樣，把10000個原子，每一個原子裝到一個格子裡，

這樣就沒有了相互作用（比如說庫倫作用，碰撞作用等等），進行測量。為什麼要獲諾貝爾獎呢，就因為難。

我不想講下去就是因為你想填坑，可這個坑越挖越大不是？再講下去你就可以改行了。哈哈。

草：

還有問題，嘿嘿。
1，測量原子鐘的數據時是測一個原子，還是數個原子？如果幾個原子一起測，相互之間是否會有干擾？
2，測量原子鐘的數據是頻率嗎？
世界度量衡組織發布一個銫133的某個躍遷的標準頻率，然後各銫原子鐘以此為準調節自己，對嗎？調節就是要改變頻率，怎麼才能改變頻率呢？入射光的波長不能改變，是調節入射光的功率嗎？
3，現在的量子物理實驗能夠測量一個已決定的原子的狀態嗎？能夠測量一個已決定的電子的狀態嗎？

李：

我一點都不想展開，緊着捂，你非要往開展，我知道我答一你一定要問十。前些時候我推薦給你的書你最好看看。

1．如果說銫原子鐘，測的不是一個原子是1萬甚至是10萬個原子，當然有相互作用。

你說得買的鐘，這個精度是很低的。因為相互作用較大。超高精度的鐘是在理想狀態下實驗的，包括排出相互作用。

2．測量是測頻率，市販的鐘的表示是把頻率轉換成時間表示的。

3．世界度量衡組織發布時間，各個標準機構把自己的時間加一個Offset，就好像你的表里的石英自己在震盪，表走了。你哪天對表，發現慢了，擰一下對準了就行。誰還把表拆了換石英振盪器啊。

4．能是能，測量了以後就破壞了原來的狀態。

打住吧。實在感興趣我可以推薦幾本量子力學給你讀。再寫下去我就不能做實驗了。我很忙啊。

草：

多謝多謝，到此打住。其實還有很多問題。不能再給你添麻煩了。
我怎麼感覺你應該象我似的，整天晃晃悠悠的。
所以我才有閒時間想這些和我八杆子打不着的事情。

李：

真羨慕你。拿着工資過退休生活。

實際上我們沒有學生，時鐘的研究競爭很強，稍稍鬆懈就被別人搶先。我很忙。

再說好多事情有個概念就好，這是一門學問否則就不需要花大錢研究，不需要那麼多碩士博士。

也更沒有什麼諾獎好言。下次喝酒時接着討論。