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兆赫茲物理的進展與展望

從兆赫茲頻譜的突破,到重力波十年的回望;從相對論的速度極限,到微中子的量子之舞;從學派傳承到人物風骨,《物理雙月刊》希望持續為讀者搭建一座跨越時代與領域的橋樑

2025 諾貝爾物理學獎

2025 The Nobel Prize in Physics今年的物理獎頒給了三位在「量子電路」領域開創新局的物理學家: John Clarke(美國/英國,UC Berkeley) Michel H. Devoret(法國/美國,耶魯大學) John M. Martinis(美國,加州大學聖塔芭芭拉校區) 他們的貢獻是——在宏觀電路中「抓到」量子隧穿的行為,並能精確控制量子能階! 說白一點,就是把原本只存在於原子世界裡的量子現象,變成可以在實驗室裡「看得見、用得上」的電子電路。 這項突破讓量子力學不再只是理論,而是走進了量子電腦、量子感測、量子通訊等新世代技術的核心。 諾貝爾獎委員會說得很到位:「他們把抽象的量子現象,變成了可以操作的工程實體。」

物理雙月刊

科學家隨筆

阿文開講

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2025年10月

兆赫茲物理的進展與展望

總編輯的話|十月刊專題:兆赫茲物理的進展與展望 當我們談論兆赫茲(THz)物理時,其實談的是一段光譜間隙被填補的故事。介於微波與紅外線之間的頻段,曾長期被視為「光譜缺口」,既不屬於電子工程的舒適區,也未真正納入光學實驗的疆域。如今,隨著光源、偵測技術與材料科學的突破,兆赫茲波段正快速從「難以駕馭的領域」變成「創新應用的熱區」,從量測與非破壞檢測、通訊與安全掃描,到半導體與生醫領域的潛力,都讓人看到物理跨域的新契機。 本期《物理雙月刊》以「兆赫茲物理的進展與展望」為專題,開篇由國立臺灣師範大學優聘教授兼副教務長、同時也是亞洲太赫茲產業發展協會理事長的楊承山教授撰寫〈跨越光譜缺口:兆(太)赫茲物理於臺灣研究與產業的新契機〉,從國際研究發展回望臺灣的學研能量與產業佈局,指出補上這一段「光譜空白」不僅是技術突破,更是臺灣下一階段創新的起點。隨後,國立陽明交通大學光電工程學系的安惠榮教授以〈兆赫光譜學與其應用〉一文,細緻呈現THz時域光譜技術在材料電性表徵、滲流轉變與鈣鈦礦相變診斷上的威力。值得一提的是,本刊首次嘗試以英文原文與中文譯文並列的形式,讓讀者在雙語閱讀間感受臺灣學術環境的國際化與多元

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2025年10月

兆赫茲物理的進展與展望

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2025年8月

重繪星系演化史的宇宙之眼 台灣太空創新創業

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2025年6月

從AI預警到黑爾戈蘭島,科學百年,震動不止

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2025年4月

2025世界量子日

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2025年2月

2024年諾貝爾物理獎—人工智慧上的奠基與發明

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2024年12月

量子霍爾平台-平台相變

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2024年10月

孔洞性金屬有機骨架在儲氫與產氫的研究發展簡介

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2024年8月

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2024年6月

探索宇宙中的光:了解星系的形成及演化

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2024年4月

光之探針:X光顯微鏡揭開微觀世界的神秘面紗

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最新上線

Johanna L. Miller 譯者: 林祉均2025年10月25日
不需要非線性光學元件,也能進行非線性光學計算

在實現光學神經網絡的道路上,顛覆資料編碼的方式可以移除巨大的絆腳石。 人工神經網路不僅正在改變世界,也對全球的能源消耗產生影響。一般大眾和科學界使用的機器學習應用所仰賴的這些由大腦構造所啟發的運算模型,其能力已被證明十分強大(參見《今日物理》,2021年10月,第14頁)。然而,它們的耗能也非常驚人(參見《今日物理》,2024年4月,第28頁)。 減輕能源負擔的一種潛在方法是設計一種以光而非電子來處理資料的電腦。人工神經網路所需的絕大多數運算是線性的,例如加法、減法以及乘以常數。光學電腦可以快速且高效地執行這些操作。 儘管光學計算在處理線性運算方面表現出色,它在處理非線性運算時卻面臨巨大挑戰。非線性運算是人工神經網路計算中佔比不大但不可或缺的一部分,它對光學電腦帶來挑戰的根本原因在於光子通常不會彼此交互作用。一些非線性光學材料可以媒合光與光的相互作用,從而產生非線性響應,但這通常需要高得不切實際的光功率。 上述的思維假設了資訊被編碼在光場中,然後由光學神經網路進行處理與操作。不過,目前已有三個研究小組證明了這並非唯一可行的方式。雖然這些小組的做法各不相同,但他們同樣都想到了:將輸入資料

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【百款物理人】LIGO國際重力波探測計畫發言人 Patrick R. Brady教授專訪

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【百款物理人】師大物理系出發,走向哥大數據新創|韓宗瑾的職涯故事
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百款物理人 許哲嘉(導演)
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百款物理人:7號 陳光鏡(科學小農)
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百款物理人:2號 張均儒(KKBOX經理)完整版
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百款物理人 呂正華(工業局長)