正文
这种认识虽然简明，但并不够细致，对某些特殊情况下的测量过程，还是无法给出清晰的预判。理想量子测量
（Ideal Quantum Measurement）
就是一个典型的灰色地带，仅依靠前述的认知根本无法认清。
早在1932年，年轻的冯·诺依曼就认识到：同一个宏观测量结果，有可能同时对应多个基矢分量，那么这种情况的塌缩结果，是否保留有部分的叠加态呢？这便是理想量子测量问题
[1
]
。
关于理想量子测量问题的争论，主要在冯诺依曼和另外一名德国物理学家Lüders之间展开。冯诺依曼认为观测过程必然破坏所有叠加态，系统只能塌缩到最基本的基矢分量；而Lüders则持不同观点，他认为一些叠加关系可以在测量之后仍然保留下来
[2
]
。
如果深入理解这个问题，会发现在某种程度上，这是薛定谔之猫问题的逆向问题。薛定谔的猫说明了宏观可区分的状态，在量子层面居然可以统一共存。而理想量子测量问题则是在问：是否存在量子层面分立的不同态，对应于宏观上不可区分的统一状态？冯诺依曼答“是”，Lüders答“否”。虽然冯诺依曼的答案更具对称美，但可惜后来的研究表明，Lüders的看法更贴合已知的物理事实。
近几十年的理论研究中，有关理想量子测量的问题一直未受到太多关注，人们将其视为理论分支末端的一些必然结论而已。然而近来随着量子计算的发展，理想测量问题开始变得重要起来。尤其是近来兴起的三态量子计算研究
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]
，更需要理想测量动力学方面的加持才能得以快速进展。因为相较于
这样的二态qubit，形式如
的三态qutrit无疑将更频繁地涉及理想测量问题。
2020年2月底，一个欧洲研究团队发表了他们的实验成果
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]
，在理想量子测量的动力学研究方面吹响了进攻的号角。作为后续一系列计划工作的前置工作，该研究小组本次发表的成果，主要是利用荧光检测技术，对离子阱中的三态系统演化过程进行跟踪描述，并确认其过程非常符合理论上的理想量子测量过程。从而为他们自己以及其他研究团队展开后续研究，提供了技术和实验数据方面的重要参考依据。
[1] J. von Neumann, Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik (Springer-Verlag, Berlin, 1932); [English translation Mathematical Foundations of Quantum Mechanics (Princeton University Press, Princeton, NJ, 1955)], in particular, Chap. 5, Sec. I.
[2] G. Lüders, Über die Zustandsänderung durch den Meßprozeß, Ann. Phys. (Berlin) 443, 322 (1950); [English translation Concerning the state-change due to the measurement process, Ann. Phys. (Berlin) 15, 663 (2006)].
[3] 根据信息熵理论计算，e进制数字的信息处理效率最高，三进制比二进制更接近e进制这个理论上限。三态qutrit天生具备三进制的优势。
[4] DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.080401
隔桌有耳：黑客可以利用超声波“勾搭”你的手机
黑掉手机早就不是什么新闻了，研究人员此前就已经发现，超声波可以通过空气传递信息。但华盛顿大学的研究人员进一步揭示出
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，虽然人耳听不到超声波，但超声波可以在你不知情的情况下，透过桌子，唤醒你手机上的siri，从而拨打电话，提取照片，甚至把短信内容念给陌生人。
超声波是频率高于人耳听力范围
（大约20-20000赫兹）
的声波。虽然这些声音人耳听不到，但手机的麦克风却既能听到，并且会忠实地记录这些声音。华盛顿大学计算机系的助理教授Ning Zhang等人发现，只需要一些很便宜的硬件做为协助，超声波就可以穿透许多种固体表面，并激活手机的声音识别系统，这一过程被称为“超声波入侵”
(surfing attack)
。
研究小组设计了一系列实验，来验证超声波是否能够透过物体表面来传输这些指令。实验中，手机放在桌上，桌子的下面安装了一个麦克风和一个压电换能器
（PZT）
，用来将电信号转化为超声波。而在远离手机
（和其主人的注意）
的地方，藏着一台波形发生器，用来产生超声波所需的电信号。
在实验中，研究人员们偷偷坐在手机主人的桌子旁边，然后向手机发送了一条语音指令。通过借助一个安装的很隐蔽的麦克风，研究人员与手机之间“眉来眼去”往返交流，最终从远处控制了手机。
进行了两次实验。在第一个实验中，他们首先远程让手机的语音助手将音量调小，然后让银行向手机发出一条带验证码的短信，当银行的短信发到手机后，黑客设备发出一条“读短信”的语音指令给手机。结果手机读出了短信内容，且音量很小，只能够让桌子下面的麦克风接收到，手机主人毫无知觉。在第二个测试中，研究人员给手机发送了“用扬声器给Sam打电话”的语音指令。电话接通后，通过粘在桌下的麦克风，研究人员成功和Sam进行了通话。
研究人员测试了17款不同的手机，包括当下比较常见的iPhone,、三星galaxy以及Moto等。其中只有两款幸免。
Ning Zhang介绍说，这种超声波入侵揭示了网络攻击和现实物理世界之间的联系，而这是我们常常忽略的。通常，媒体总是会报道电子设备如何影响我们所处的世界：手机是不是会坏眼睛？耳机会损坏听力吗？谁又应该为自动驾驶汽车的事故负责？但电子产品所涉及的物理问题没有得到足够的重视。要理解对于电子产品和宏观世界的网络攻击，这将成为关键问题。通过这个研究，他们希望能提高全社会对于这种危险的防范意识。
对于如何防范这种网络攻击，研究小组也提出了一些策略。例如，可以开发一些手机软件来分析所接收到的声波信号，从而区分超声波和真正的语音。此外，还可以改变手机的设计
（比如麦克风的位置）
来削弱超声波，从而阻止声波攻击。而一种简单的方法则是，用柔软的织布来提供所谓的“阻抗不匹配”，从而让声波无法有效的传播到手机中，换句话来说，把手机放到桌布上就好啦！
[1] https://surfingattack.github.io/papers/NDSS-surfingattack.pdf
[2]https://source.wustl.edu/2020/02/surfing-attack-hacks-siri-google-with-ultrasonic-waves/
老药新用有望成为治疗新冠感染的关键策略
新型冠状病毒依然在肆虐，目前，全球感染人数已经超过9万，然而疫苗和特效药还未出现。近日，来自欧洲的研究团队线上发表在 《国际传染病杂志》上的研究表明：由于研发新型药物并不能一蹴而就，往往需要耗费数月甚至是数年的时间，因此，从“老药”中快速寻找到有效的药物，可能是治疗新型病毒感染的关键策略
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。
该研究的作者解释说：“药物再利用是一种对现有药物进行研究，以开发除其本身所针对疾病之外价值的策略。“他们表示，鉴于目前尚无新型治疗方法的出现，这些已经通过测试证明对人体安全的广谱抗病毒药物有望成为治疗COVID-19的候选药物。药物再利用的好处在于此类药物研发的所有细节，包括从化学合成、放大生产工艺以及有关临床不同阶段的实验数据都是已知的。与开发全新的药物和疫苗相比，此过程大大降低了成本和时间，成功推向市场的可能性更大。
这篇研究回顾了有关广谱抗病毒药物
（BSAAs）
的研发信息，同时总结了120种已经在前期实验中被证明对人类安全的此类药物，并创建了一个可免费访问的数据库
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]
。在这些药物中，有31种有望作为预防和治疗COVID-19感染的候选药物。同时，已有团队正在对其中五种药物进行临床研究。
[1] Andersen PI, Ianevski A, Lysvand H, Vitkauskiene A, Oksenych V, Bjøras M, Telling K, Lutsar I, Dampis U, Irie Y, Tenson T, Kantele A, Kainov DE, Discovery and development of safe-in-man broad-spectrum antiviral agents, International Journal of Infectious Diseases (2020), doi: https://doi.org/10.1016/j.ijid.2020.02.018
[2] Existing drugs may offer a first-line treatment for coronavirus outbreak，https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-02/nuos-edm022620.php
[3] https://drugvirus.info/
鸟叫与体型之间不得不说的秘密
2007年去世的帕瓦罗蒂是世界著名三大男高音之一，他标志性的大胡子，浑厚的嗓音和敦实的身材都给人们留下了很深的印象。事实上，很多男女高音歌唱家都普遍身材丰满敦实。而另一方面，许多乐器，例如笛子、鼓、吉他等，都是通过声音在腔体中的共振而发出美妙的声音，由此可见，音乐与共振密不可分，而共振又与腔体的尺寸、形态等特征息息相关。这不禁让我们猜测，高音歌唱家们的声音和身材之间有关系吗？
说到音乐，我们很容易会想到婉转清澈的鸟鸣。研究鸟鸣的学者们将鸟分成两类：一类是抄袭别的同类叫声的“学声鸟”，还有一类是通过自己的直觉和能力自学成才的“天生歌手”。研究人员一直很想知道，对于这些天生会鸣叫的鸟，其歌声是否与身体大小等身体特征相关。
最近，阿根廷布宜诺斯艾利斯大学的Gabriel Mindlin和同事的一项研究结果
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表明，对于一种叫做白喙刈草鸟的南美特有的鸟类，确实可以从它们的鸣叫声中推测出其身体的大小。
大多数的鸟是通过让空气流经声带，使之发生振动而鸣叫，这和人发声的方法是一样的。但Mindlin和同事们则推测，白喙刈草鸟并不是这样发声，而是让声带闭合，使得空气在声带后端累积。当累积的压强足够大时，声带突然张开，像爆炸一样释放出一股能量，并在一个叫做“鸟食管腔”的空间内发生共振。白喙刈草鸟是人类目前已知的唯一一种利用尖锐的空气脉冲来鸣叫的动物。
Mindlin等人的模型表明，鸟叫声的频率与食管腔的特征频率相关，它取决于这个食管腔的大小。因此，研究人员就可以从鸟叫声中推测出鸟体型的大小了。
想像一下，只听一个人的声音，就能听出ta的高矮胖瘦，也是挺恐怖的事情。不过或许电话相亲的时候会有些用处，少点被骗的可能？而白喙刈草鸟为什么会在歌声中透露出它的身材特征呢？难道这也是择偶的一种出奇制胜的方法？
（“听我的歌声多么醇厚，所以我是多么的伟岸啊！”）
