浏览完整试题“墨子号”的成功掀起了国际空间量子科学的研究热潮,美国、日本等国际上的各方力量随后皆开始探索自己的广域量子通信之路,提出或加速了一系列空间量子科学布局。2017年,美国宇航局发布了关于未来空间量子物理发展方面的白皮书。同期欧洲航天局也发布了空间量子技术的白皮书。“墨子号”系列实验开启了利用空间平台开展量子信息和量子物理前沿研究的广阔天地。 (摘编自《“墨子号”何以激起空间量子科学热潮》,《光明日报》) 材料三: 《三体》三部曲没有贯穿始终的真人主角,只有一位贯穿始终的非人主角,就是智子,到了第三部,智子还化身为了一位美女。智子是三体人制造出来的随时可以展开成包围地球的大网的微观粒子。它除了可以做低维展开,还是三体人送到地球来的“信使”。它可以监察人类的一切活动,有时也会变身成一个不大不小的球状体和地球人沟通。在三体文明那边,还有对应的一个智子,两个智子构成一个量子纠缠态。如果这边的智子看到了什么,那边的智子也会看到相同的东西,还可以将这个信息交给三体人。这样,瞬时量子通信就完成了。这种设定,刘慈欣一定借用了量子通信,且假设量子通信是瞬时的,不会有普通通信的时间延迟。我认为这种设定是不可靠的,到目前为止,量子通信的手段都涉及普通的通信,而目前普通通信的速度都为光速所限,所以肯定有时间延迟。 (摘编自李淼《〈三体〉中的物理学》) 1. 下列对材料相关内容的理解和分析,正确的一项是( ) A. 爱因斯坦的思想实验验证了两个粒子超距瞬时的相互感知超越了光速,以此来质疑量子力学。 B. 2022年获得诺贝尔物理学奖的三位科学家都通过实验给出了贝尔不等式不成立的决定性证明。 C. 潘建伟团队利用“墨子号”卫星实现地表量子态传输,创造了1200千米地表量子态传输的新纪录。 D. 《三体》中两个智子在地球上监察人类活动,与人类沟通,还能通过量子纠缠完成瞬时量子通信。 2. 根据材料内容,下列说法不正确的一项是( ) A. 贝尔不等式被三位科学家证明不成立,由此证明了爱因斯坦关于量子力学不完备性的论断是正确的。 B. 此前国防、金融、政务等领域的信息存在的安全隐患,在量子通信出现以后,将从根本上得到消除。 C. 由于量子通信信号的特殊性,加之传统传输方式和地球曲率等因素的影响,量子通信发展曾受制约。 D. 量子技术研究不断出现新进展、新成果,掀起了各主要科技大国的研究热潮,或将改变人类未来。 3. 下列对材料相关内容的分析和评价,不正确的一项是( ) A. 材料一和材料二都提及了科学研究过程,介绍科学知识,但又未过多引用专业术语,符合通俗报刊的语言要求。 B. 材料二打破时间顺序,先介绍2022年5月我国“墨子号”卫星实验取得的卓越成绩,以吸引读者,引发阅读兴趣。 C. 材料三虽没有介绍《三体》的完整情节,但对小说中幻想的内容作了科学阐释,能加深读者对这部小说的理解。 D. 前两则材料介绍科研现状,并展望未来,材料三提及科幻小说的内容,又落脚现实,可见科学与幻想相辅相成。 4. 《〈三体〉中的物理学》是一部对科幻小说《三体》中涉及的科学知识进行阐述的科普类作品。请根据材料三的相关内容,简要概述科幻小说与科普文的不同。 5. 科学研究不断向前发展,一般包含哪些环节?请结合材料一、二简要概括分析。 【答案】1. C 2. A 3. D 4. ①科普文严谨科学、尊重事实和实际取得的研究成果; ②科幻小说虽然也建立在科学研究的基础上,但有大量的想象和虚构。 5. ①提问疑问。爱因斯坦对量子理论完备性的质疑,激发了后续一系列深入研究。 ②提出实验方法。贝尔提出不等式,把涉及量子力学的争论从有关因果性的哲学问题转化为可以通过实验进行检验的科学问题。 ③实验验证。克劳瑟、阿斯佩、塞林格通过实验证实了贝尔不等式不成立,奠定了量子理论的实验基础。 ④应用研究。潘建伟团队将理论应用于通信领域,成功研制并发射“墨子号”卫星,实现了星地量子通信。 【解析】 【导语】这篇阅读材料通过三则文本展现了量子物理学的科学探索历程:从爱因斯坦的质疑到贝尔不等式的提出,再到诺贝尔奖得主的实验验证,最后到中国“墨子号”的实践应用。材料结构清晰,由理论到实践,由历史到前沿,展现了科学研究的延续性与突破性。科普语言通俗易懂,兼顾科学性与可读性,特别是通过科幻小说的对比,既体现了科学幻想与现实的差距,又展示了科学发展的想象力源泉。整体呈现了量子物理学从质疑到验证再到应用的完整链条。 【1题详解】 本题考查学生理解文章内容,筛选并整合文中信息的能力。 A.“爱因斯坦的思想实验验证了两个粒子超距瞬时的相互感知超越了光速”错误。由原文“质疑了量子力学的完备性,提出了一个思想实验……两个粒子的相互感知似乎是超距瞬时的”可知,爱因斯坦的思想实验是“质疑了量子力学的完备性”,提出“两个粒子的相互感知似乎是超距瞬时的”这一假设性场景,而非“验证了”该现象。 B.“都通过实验给出了贝尔不等式不成立的决定性证明”错误。由原文“克劳瑟、阿斯佩、塞林格等科学家接续对贝尔不等式进行了测试,证明其不成立,但直到塞林格才给出了决定性的证明”可知,并非“都通过实验给出了贝尔不等式不成立的决定性证明”。 D.“两个智子在地球上监察人类活动,与人类沟通”错误。由原文“它可以监察人类的一切活动……两个智子构成一个量子纠缠态”可知,《三体》中的两个智子,只有一个在地球监察人类的活动。