中国结跟量子计算有啥关系?

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牛年的第一期正经玩来咯

今天教大家做一个中国结


小编对于精致的手工艺品简直毫无抵抗力


记得小时候

把挂在墙上的超大中国结摘了下来


一通操作没有还原

最终收获了老妈的一顿毒打



那个春节,我的屁股跟贴在墙上的春联一样红



实验器材


所标杯、牙签、泡沫板、编绳

实验过程






首先在泡沫板上插上牙签用来固定编绳

为了清楚的展现出实验过程

我们将编绳一端涂黑

然后按照下面图片顺序缠绕编绳









最后慢慢的收绳



调整一下外侧圆环大小

一个简单的中国结就完成啦



聪明的粉丝们可以动一下脑筋

如何编出更高阶的中国结呢?



原理解说






中国结是中华传统文化的象征,精致的对称性以及悠久的历史寄托了人们美好的祝愿,是新年走亲戚串门送礼蹭红包的不二之选。



做法虽然简单,但是过程中要千万小心,尤其是收线的时候一不小心就会把结构打散,重新来过。


在物理学中,也有着类似的“编织”的过程。三维空间中,全同性要求两个粒子交换之后,结果不会发生改变。


这就分出了两种情况:玻色子与费米子,对应着两种不同的统计,从下面这张图中可以看出一个粒子绕另一个粒子运动的轨迹是可以通过连续的变换(不与粒子交叉)相互转化的。而在二维空间中,如下图所示,无法通过连续变化相互转化,这就对应着两种不同的物理过程,于是便衍生出许多有趣的物理现象,比如说量子计算中的“braiding”。



做完这期实验之后,小编终于有勇气拆掉挂在墙上的超大中国结了。


祝大家新年快乐,新的一年里少调皮捣蛋,要像小编一样做个乖孩子哦~



编辑:荔枝




内容来自:中科院物理所