薛定谔的猫能教给我们关于量子力学的什么知识? - Josh Samani:英语精读讲义
TED-Ed
视频简介:视频从抛向空中的球和薛定谔的猫讲起,对比可预测的经典力学与量子叠加、量子纠缠,并说明实验室已证实的粒子关联如何通向量子密码和量子计算。 主要英语知识点: 1. Consider throwing — 语篇、叙事与修辞:理解 Consider 后接动词 -ing 形式时,作用并不只是让人“考虑”某事,而是邀请听众进入一个假设场景。学会用这种简洁开场自然引出思想实验、具体例子或引导性问题,让科普说明从熟悉情境顺畅展开。 2. quantum entanglement. — 文化、媒体与现实背景:理解这个核心术语指相互关联的量子状态,即使相距极远,其测量结果仍保持联系。掌握该锚点后,能够串联猫的类比、叠加态、实验室验证以及安全通信和量子计算等应用,而不会把它误解为普通物体之间的物理缠绕。 3. theoretical mumbo jumbo. — 习语与比喻表达:识别这个非正式且带贬义的说法,用来把听起来复杂的理论斥为毫无意义或难以置信的东西。学习者可以听出说话者怀疑、略带嘲讽的态度,并在日常讨论中转述反对意见时,考虑它可能造成的冒犯而谨慎使用。
本篇讲解
Consider throwing:用设想引入情景
这里的 Consider throwing 是“设想一下抛球这个动作”,不是“决定是否要抛球”。动词 consider 后接动名词 throwing,用它来指需要思考的动作。 在讲解开头,Consider + V-ing 会先把听众带入一个具体例子或假设情景,再开始分析。它是在邀请听众想一想,不一定是让听众真的执行这个动作。
练习
用 Consider 后 drop 的正确形式完成句子:Consider ____ a coin into a glass of water.
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dropping
predict the motion of:预测物体的运动
predict the motion of an object 表示利用现有信息,在完整结果出现之前判断该物体将如何运动。这里的 motion 指随时间发生的物理运动,可以包括方向、速度或轨迹。 在 predict the motion of the ball 中,of 后面的部分指出运动的是哪个物体。在这个科学语境中,predict 是基于信息作出预测,不是神秘的“预言”;motion 也不是“手势”。
练习
一个计算机模型要在观测前估计卫星将如何运动。哪句话表达得最准确?
- The model can record the motion of the satellite.
- The model can predict the color of the satellite.
- The model can predict the motion of the satellite.
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The model can predict the motion of the satellite.
until it gets to...:动作持续到终点
until it gets to some highest point 标示向上运动的终点。在到达该点之前,球会继续向上运动;一到那里,这一阶段就结束。until 引出的是终止边界,不是运动的原因。 get to 表示“到达”某个地方或位置。即使主句使用 will,until 引导的时间从句通常也使用一般现在时 gets,而不是 will get。这里的 some 表示尚未明确指定的某一点,而不是精确说出的高度。
练习
用目标结构 until ... gets to 完成句子:The toy car will keep moving ____ the end of the track.
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until it gets to
come back down:回到较低的位置
come back down 表示某个物体之前处在高处或向上移动,之后又回到较低的位置。back 增加“返回”的意思,down 表示向下的方向。它们合在一起是自然的日常表达。 这里的 come 不一定表示朝说话人移动。整个短语的重点是先前向上的运动发生了反转。
练习
风筝升到高处,然后回到较低的位置。哪句话最自然?
- The kite rose high and then returned downward.
- The kite rose high and then came back down.
- The kite rose high and then came back up.
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The kite rose high and then came back down.
and you know this because you have witnessed events like this countless times. 語法
0:22你知道这一点,因为你已经无数次目睹过这类事件。
have witnessed ... countless times:与现在相关的累积经验
have witnessed 是由 have + 过去分词构成的现在完成时。这里,它把过去反复累积的观察经历与现在的认知连接起来。because 表明这些累积经验正是现在知道这一点的原因;它不是只描述一次已经结束的目睹。 witness 在这里表示“亲眼看到某事发生”,countless times 强调这种事发生过非常多次。countless 是一种强调,并不是精确的字面计数。
练习
哪句话用过去累积的经验来支持现在的判断?
- I have seen this pattern many times, so I recognize it now.
- I saw this pattern once yesterday, and that is the only time.
- I will see this pattern after I learn what it means.
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I have seen this pattern many times, so I recognize it now.
You've been observing:持续到现在的活动
You've been observing 是 you have been observing 的缩写形式,使用现在完成进行时:have/has been + 动词-ing。它表示观察开始于过去并持续到现在,同时把重点放在这个长期进行的活动本身。 your entire life 进一步强调了这种持续性。同一个结构也能描述其他从过去开始、现在仍在继续的活动。
练习
Leo 从六月开始观察月亮,现在仍然每晚观察。请用 observe 的现在完成进行时补全句子:Leo ____ the moon every night since June.
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has been observing
your entire life:完整的一生跨度
your entire life 的意思是“在你一生的所有岁月里”。在这句话中,它把观察这一行为的时间从早年一直延伸到现在,着重强调持续时间很长。 entire 修饰的是完整的时间跨度。这句话是一种概括,并不是说你每天每时每刻都在有意识地观察物理现象。
练习
请用一个包含 entire 的三词短语补全句子,该短语表示“从她小时候到现在的一生”:Ava has loved music ____.
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her entire life
But suppose we explore:转入假设性探究
But 表示思路从前面的熟悉例子转向别处。Suppose 请听众暂时设想一个前提,we explore 则把接下来的步骤说成说话人与听众共同进行的探究。 But suppose we explore... 合在一起可以组织讲解:它把内容从已知的日常经验带入一个新的假设性问题。这里的 suppose 并不表示说话人已经相信这个想法是真的。
练习
哪一句最自然地把内容从已知情况转入一个新的假设情况?
- But the map is definitely wrong. We have already proved it.
- But suppose the map is wrong. What should we check next?
- But because the map is wrong, we missed the turn.
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But suppose the map is wrong. What should we check next?
like what does the motion of an electron around the nucleus of a hydrogen atom look like? 語法
0:35比如,电子在氢原子核周围的运动是什么样子的?
用 What does ... look like? 描述形态和模式
What does + 主语 + look like? 用来询问某物的形态、模式或整体样貌。这里的长主语是 the motion of an electron around the nucleus of a hydrogen atom。问题是在询问这种运动的模型或图景,不是在评价电子是否好看。 does 已经承担时态和主谓一致的作用,所以主要动词要用原形 look。即使主语很长,句型框架仍然是 What does + 主语 + look like?
练习
用 What does ... look like? 这个句型完成问句:____ the cloud pattern ____ before a storm?
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What does · look like
Could we answer that question based on our experience with everyday physics? 短語搭配
0:40我们能根据我们对日常物理学的经验来回答这个问题吗?
用 based on ... experience with ... 说明判断依据
Based on our experience with everyday physics 说明回答问题时可能采用的依据。based on 表示把某事物作为判断的证据或支撑,不是指某物实际位于另一个物体上面。 experience with + 领域或活动,表示通过接触或实践获得的相关经验。整个短语是在询问:熟悉的日常物理经验能否为答案提供可靠依据。
练习
用 based on ... experience with ... 这个结构完成句子:We packed extra water ____ our ____ long desert walks.
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based on · experience with
Because the physics that governs the behavior of systems at such small scales 用詞
0:46因为支配如此微小尺度系统行为的物理学,
at such small scales:科学中的微小尺度
at such small scales 表示“在如此微小的尺寸层级上”。这里的 scale 指观察或描述事物时所处的大小层级,结合上下文则指原子级别。它不是称重用的秤,也不是指样本数量很少。 at + 形容词 + scales 这一结构用来限定科学结论适用的尺寸范围,例如 at microscopic scales、at larger scales。such 指回上下文中已经提到的那种极小尺度。
练习
哪句话中的 scales 表示科学语境中的“尺寸层级”?
- The survey uses a scale from one to five.
- At very small scales, surface forces can become important.
- The lab uses two small scales to weigh samples.
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At very small scales, surface forces can become important.
much different than:表示很大的差异
在 much different 中,much 是程度修饰语,用来加强差异程度,所以这个短语表示“非常不同”,而不只是“不同”。 different than 引出作为比较基准的对象。这在美式英语中常见且可以接受;名词短语前也可以使用 different from。
练习
哪句话能用自然的美式英语表达“新方案与旧方案有很大不同”?
- The new plan is many different than the old one.
- The new plan is much differently than the old one.
- The new plan is much different than the old one.
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The new plan is much different than the old one.
macroscopic objects:可直接观察尺度上的物体
macroscopic objects 指在通常可以直接观察的尺度上看待的物体,例如球、桌子或沙粒。这里,这个术语代表与微观或量子系统进行对比时的日常尺度一侧。 macroscopic 并不表示“极其巨大”。它表示相对于原子和亚原子粒子而言足够大,可以当作普通的可见或可测量物体来处理。
练习
哪句话正确使用了 macroscopic object?
- A macroscopic object must be larger than a building.
- An electron is an ordinary macroscopic object.
- A grain of sand is a macroscopic object because it can be seen without a microscope.
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A grain of sand is a macroscopic object because it can be seen without a microscope.
governs the behavior of systems:科学语境中的 govern
在本句中,governs 的意思是“按照某种规则或规律决定事物如何表现”。微小尺度下的物理规律决定系统如何运行;这里的 govern 不是指政府对它们进行管理。 X governs the behavior of Y 是科学说明中常见的结构。X 表示定律、原理、方程或力,Y 表示其行为由 X 决定的系统或现象。
练习
哪句话中的 govern 使用了“决定系统如何运行”这一科学含义?
- These equations govern the behavior of the system.
- The researcher records the behavior of the system.
- The elected council governs the city.
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These equations govern the behavior of the system.
The everyday world you know and love behaves according to the laws of classical mechanics. 短語搭配
0:57你所了解和喜爱的日常世界是按照经典力学定律运转的。
behaves according to the laws of...:按照科学规律运行
behaves according to the laws of classical mechanics 表示日常世界以经典力学所描述的方式运行。这里的 behaves 说明一个系统怎样运作,不是在评价人的举止。 according to the laws of 引出支配该系统的科学原理。这里的 laws 指自然界的规律,不是政府制定的法律。可迁移的结构是 X behaves according to the laws of Y。
练习
使用完整结构 behaves according to the laws of 补全句子:In this model, a planet ____ gravity.
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behaves according to the laws of
But systems on the scale of atoms behave according to the laws of quantum mechanics. 用詞
1:03但是原子尺度的系统则是按照量子力学定律运转的。
on the scale of atoms:指出所讨论的大小层级
on the scale of atoms 表示“在原子这一大小层级上”,或指尺寸与原子相近的系统。这个短语把讨论限定在非常小的物理尺度上。 这里的 scale 指大小层级,不是地图比例尺,也不是称重用的秤。on the scale of + 名词可以帮助读者判断某种科学解释适用的尺度。
练习
使用完整结构 on the scale of 补全句子:These structures can be observed ____ individual molecules.
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on the scale of
turns out to be:后来揭示的结果
turns out to be 表示经过观察、解释或后续发现后,结果显示某事“原来是……”或“结果是……”。它比单纯的 is 多出一层揭示结果、可能出乎预期的感觉。 它的结构是 turn out to be + 形容词或名词短语。这里说话人是在总结:量子世界最终呈现出非常奇怪的性质。
练习
用表示后来发现的短语完成句子:The missing file ____ in the old folder.
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turned out to be
thought experiment,薛定谔的猫:通过假想情境进行推理
thought experiment 是“思想实验”:通过仔细设定一个假想情境来推理某个想法,或检验某个理论会意味着什么。不必真的在现实中实施这个情境,也可以发现其中的问题。 Schrödinger's cat(薛定谔的猫)是一个著名量子思想实验的名称。在这句话中,逗号后的内容是在说明具体指的是哪一个思想实验。猫只是概念演示的一部分,并不是对真实猫进行实验的报告。
练习
在这句话中,thought experiment 是什么意思?
- 必须和一只活猫一起实施的真实步骤。
- 用来对某个想法进行推理的假想情境。
- 没有推理目的、只用于娱乐的故事。
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用来对某个想法进行推理的假想情境。
doesn't particularly like:委婉表达不太喜欢
在这个从句中,doesn't particularly like 表示“不太喜欢”或“不是特别喜欢”。particularly 在否定范围内降低了 like 的程度,因此这种看法听起来比较克制,不像 hates 那么强烈。 后文出现了让猫面临危险的情境,这种温和说法因此成了轻描淡写,产生黑色幽默。不过,这个短语本身不一定暗示“其实非常讨厌”;要根据上下文判断它只是轻微不喜欢,还是故意弱化更强烈的态度。
练习
说出“I don't particularly like crowded places”时,说话者表达了什么态度?
- 轻微、克制的不喜欢。
- 完全没有看法。
- 最强烈的憎恨。
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轻微、克制的不喜欢。
along with:添加随同的对象
这里的 along with 表示“连同”或“和……一起”。句子先提到猫,再用这个短语补充另一个放进盒子里的东西——炸弹。 这里的 along 不是“沿着某条路线”的意思。在 A along with B 中,A 通常仍是主要信息,B 则作为随同或附加信息出现。
练习
请用表示“连同”的目标短语完成句子:Please pack the camera ____ an extra battery.
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along with
has a 50% chance of blowing up:百分比 + chance of + -ing
has a 50% chance of blowing up 表示爆炸发生的概率是二分之一。可迁移结构是 主语 + have/has + a + 百分比 + chance of + 名词或 -ing 形式。 of 是介词,因此后面如果接动词,要用 -ing 形式 blowing up。替换百分比和动作,就能描述其他风险或预测结果。
练习
用 fail 完成 chance of + -ing 结构:The backup drive has a 5% chance ____ within a year.
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of failing
there is no way of knowing whether ... or not:答案无法确定
There is no way of knowing 表示所需信息无法获得,因此不能确定答案。在可迁移结构 There is no way of knowing whether + 从句 + or not 中,whether 引出一个间接的是非问题。 本句中的两种可能是炸弹爆炸了和没有爆炸。这里的 whether ... or not 表示事情发生了还是没发生,并不表示两种情况都不影响结果。
练习
用 knowing whether 完成这个结构:With the camera turned off, there is no way of ____ anyone entered the room or not.
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knowing whether
and thus:引出逻辑结果
在 and thus 中,and 把这部分和前面的内容连接起来,thus 则说明后面的内容是一个逻辑结果:因为前面的情况成立,所以无法知道猫的状态。 这里的 thus 表示“因此、从而”,而不是时间上的“接下来”。它明确标出从原因到结果的推导,帮助组织解释。
练习
例句中的 and thus 起什么作用?
- 由前面信息推出的结果
- 一个无关的补充细节
- 按时间顺序发生的下一件事
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由前面信息推出的结果
before our observation:作为量子测量的“观测”
在 before our observation 中,observation 因量子物理语境而具有专业含义。它指通过观测或测量系统来获得其状态信息,而不只是随便看一眼。 这个短语划出一个时间界限:关于叠加态的描述适用于进行这次观测或测量之前。它不要求某个人必须直接用眼睛看见猫。
练习
在这个量子物理句子中,observation 最接近什么意思?
- 用于获取系统状态信息的观测或测量
- 随意看一眼事物的外观
- 对实验发表的个人评论
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用于获取系统状态信息的观测或测量
in a superposition state:处于多个量子可能状态
在量子物理中,in a superposition state 表示一个系统在测量得出确定结果之前,需要同时用多个可能状态来描述。 这里的猫代表一个量子系统。superposition 指“活着”和“死亡”这类可能状态的叠加,不是说实体物品在空间里一个摞在另一个上面。
练习
在本句中,in a superposition state 表示什么?
- 系统已经被测量,并且有一个已知状态。
- 系统在得到确定结果之前由多个可能状态来描述。
- 这只猫实际叠放在另一个物体上。
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系统在得到确定结果之前由多个可能状态来描述。
neither ... nor ..., but rather ...:排除两种说法并给出更准确的描述
Neither A nor B 同时排除 A 和 B。接着,but rather C 用说话人认为更准确的描述 C 取代前两种说法,也就是“不是 A,不是 B,而是 C”。 在本句中,alive 和 dead 是被排除的两种说法,in a mixture of both possibilities 是替代描述。A、B 和 C 在语法上应当具有可比性,使它们都能完成同一个句子框架。
练习
请使用 neither ... nor ..., but rather ... 完成句子:The problem was caused ____ by the battery ____ by the screen, ____ by a damaged cable.
查看答案
neither · nor · but rather
in a mixture of both possibilities:两种可能性的抽象混合
in a mixture of both possibilities 在这里描述一种抽象状态:两种可能的结果或状态都被纳入同一个描述。日常词 mixture 把这个概念和科学术语 superposition 联系起来;这里混合的是可能性,不是把物体实际混在一起。 看到 mixture of 加抽象名词时,可以把这个短语理解为概念上的组合。这里是把两种可能性放在同一个描述中,而不是只选定其中一种。
练习
在这个句子中,in a mixture of both possibilities 是什么意思?
- 两个实体物体被混合成一种材料
- 两种可能状态被纳入同一个抽象描述
- 只描述一种可能状态
查看答案
两种可能状态被纳入同一个抽象描述
The same sort of thing happens to:把相似现象转到新对象
The same sort of thing happens to... 是一个组织说明的过渡句。它告诉听者,刚才解释的模式也适用于新的对象或系统。 这里,这个句型把前面的猫的例子转到量子尺度的物理系统上。sort of thing 指相似的机制,不是完全相同的事件或故事,所以这句话是在组织类比,而不是说两个例子的所有细节都一样。
练习
哪句话使用 The same sort of thing happens to...,把一个例子自然地过渡到相似的新情况?
- Sunlight fades this fabric, and the same sort thing happens for plastic left outdoors.
- Sunlight fades this fabric, and the same sort of thing happens plastic left outdoors.
- Sunlight fades this fabric, and the same sort of thing happens to plastic left outdoors.
查看答案
Sunlight fades this fabric, and the same sort of thing happens to plastic left outdoors.
isn't really ... at all:用强否定进行纠正
在 isn't really orbiting at all 中,not 否定“做轨道运动”这一图像,really 表明这个图像按字面理解并不准确,at all 则进一步加强否定。说话人不是说电子只是偶尔停止绕行;重点是,用 orbiting 来进行字面描述这个模型本身就是错的。 这种结构可用来纠正过度简化的描述:not really 让纠正听起来稍微缓和一些,而 at all 使最终的否定更加强烈。
练习
isn't really orbiting at all 在这句话中起什么作用?
- 它表示电子只在部分时间沿着轨道运行。
- 它表示说话人不确定电子是否有轨道。
- 它明确纠正了“电子确实沿着轨道运行”这一想法。
查看答案
它明确纠正了“电子确实沿着轨道运行”这一想法。
sort of ... all at once:用近似说法描述同时状态
Sort of 表明 everywhere in space 是一种便于理解的近似说法,而不是精确的科学定义。它使断言不那么绝对,因为说话人正在用日常语言解释复杂概念;这并不表示说话人是在毫无依据地猜测。 All at once 在这里表示“同时”。这个短语描述的是同一时间存在许多可能位置,而不是从一个固定位置突然移动到另一个固定位置。
练习
这句话中的 sort of everywhere in space all at once 最恰当的理解是什么?
- 它表示说话人没有任何证据说明电子可能在哪里。
- 这是一种简单的近似说法,描述同一时间存在许多可能位置。
- 它表示电子突然依次跳过一系列固定位置。
查看答案
这是一种简单的近似说法,描述同一时间存在许多可能位置。
more of a probability of being ... than others:比较不同位置的概率
在本句中,more of a probability of being at some places than others 表示处在某些位置的可能性比处在其他位置更大。比较的是不同位置上的概率不均等,而不是位置的数量。 在 probability of 后,being 表示所讨论的事件,也就是“处在某处”。这个表达不表示某个东西会选择位置,只描述它可能在哪里被发现。
练习
哪句话能自然地比较在两个地点找到一只鸟的概率?
- There is a higher probability of finding the bird near the lake than in the town center.
- There is a higher probability to finding the bird near the lake than in the town center.
- There is a more probability of finding the bird near the lake than in the town center.
查看答案
There is a higher probability of finding the bird near the lake than in the town center.
It is only after X that Y:强调先发生 X,之后才有 Y
这里的 It is only after X that Y 表示:只有在 X 已经发生之后,Y 才可能发生或成立。句子把时间条件 only after we measure its position 放在焦点位置,强调必须先完成测量。 That 引出强调结构的其余部分,并不指代 position。that 后使用正常的陈述句语序:we can pinpoint,而不是 can we pinpoint。
练习
补全强调结构:It was ____ the final bell rang ____ the students packed their bags.
查看答案
only after · that
pinpoint where it is:精确确定位置
在本句中,pinpoint where it is 的意思是“精确确定它的位置”。pinpoint 比 find 语气更强,表示把答案缩小到非常精确的结果,通常依靠测量、调查或证据分析。 pinpoint 是及物动词,后面可以接名词,如 pinpoint the source;也可以接间接疑问从句,如 pinpoint where it is。这个从句要用陈述语序 where it is,不能说 where is it。
练习
以下哪句话表示已经精确找到了问题的来源?
- The engineers guessed that there might be vibration.
- The engineers pinpointed the source of the vibration.
- The engineers looked for the source of the vibration.
查看答案
The engineers pinpointed the source of the vibration.
A lot like how...:引出类比的依据
A lot like how... 表示接下来要把刚刚提到的想法与另一个情境进行比较。A lot 加强 like 所表达的相似程度,how 从句则提供具体情境,说明两者相似在哪里。 这里连接的是两种相似的“不确定”模式:在进行观察前无法知道结果,就像打开盒子前不知道猫的状态一样。比较的是两个情境的运作方式,不是电子和猫这两个对象本身。
练习
例句中的 A lot like how... 起什么作用?
- 给出观察猫的准确时间。
- 表示两个情境的结果完全相反。
- 引入一个相似情境来解释前面的想法。
查看答案
引入一个相似情境来解释前面的想法。
This brings us to ...:引入下一个话题
“This brings us to ...”是一个转场表达,表示前面的讨论自然引出了下一个话题。This 概括刚才讲过的内容,to 后面引出新的主题。 这里的 brings 不表示实际移动。它用来组织讲解,说明前文与接下来要谈的量子纠缠之间有逻辑联系。
练习
用目标表达完成转场:We have examined the evidence. This ____ our final question: what should we do next?
查看答案
brings us to
quantum entanglement:相互关联的量子状态
Quantum entanglement 是物理学术语,指两个或多个量子系统处于一个无法拆分成彼此独立状态的共同状态。因此,对这些系统进行测量时,结果可能表现出关联。 这里的 entanglement 并不是说绳子或实际物体缠在了一起。关键是要把这些量子系统放在一起理解,而不能把它们看成完全独立的系统。
练习
本句中的 quantum entanglement 是什么意思?
- 两个实际物体被一根绳子绑在一起。
- 一个粒子沿固定的圆形轨道运动。
- 两个或多个量子系统处于一个无法拆分成彼此独立状态的共同状态。
查看答案
两个或多个量子系统处于一个无法拆分成彼此独立状态的共同状态。
Instead of A, we have B:用一种情况替换另一种
在“instead of A, we have B”结构中,A 是被替换的情况,B 是新的情况。本句把“一只猫、一个盒子”的设定换成了“两只猫、两个盒子”的设定。 这个结构可以清楚地修改假设:它表示“不是 A,而是 B”,不是“A 再加 B”。
练习
哪句话表示用两张小桌子替换一张大桌子?
- Instead of one large table, we have two small tables.
- In addition to one large table, we have two small tables.
查看答案
Instead of one large table, we have two small tables.
the outcome of the experiment:实验的最终结果
the outcome of the experiment 指实验完成后产生的结果。outcome 关注最终发生了什么,而不是实验的步骤或过程。 the outcome of + 名词这一结构适合描述结果尚不确定的事件,例如实验、测试、选举或谈判。
练习
请用目标短语 the outcome of the experiment 完成句子:Researchers could not predict ____.
查看答案
the outcome of the experiment
Either ... or ... or ...:列举多个备选结果
这里,either 开启一组互相排斥的可能结果,每个 or 再加入一个备选结果。句子把它们作为不同的可能性列出,并不是说它们会同时发生,也不表示说话人已经选定了其中一个。 尽管 either ... or 常用来连接两个选项,但也可以重复 or,继续列出更长的选项列表。各选项最好保持平行的语法结构,让人清楚每个 or 连接的内容。
练习
例句中的 either ... or ... or ... 起什么作用?
- 它引出多个互相排斥的可能结果。
- 它表示说话人已经选定了第一个结果。
- 它表示所有结果都会同时发生。
查看答案
它引出多个互相排斥的可能结果。
vice versa:把关系的两边反过来
Vice versa 表示把两个对象、角色或顺序反过来。它能代替完整重复的反向说法。 在这里,它把哪只猫活着、哪只猫死了的安排对调。由于它跟在 or 后面,这个反向组合就是另一个可能结果。
练习
用表示“同样的帮助也反向成立”的目标两词短语完成句子:Nina helps Sam with science, and ____.
查看答案
vice versa
with each outcome having...:添加伴随说明
在一个完整主句之后,with each outcome having... 补充与主句相关的伴随情况:每种结果的概率都是25%,而不是50%。这里的 with 不是“使用”,而是引出附带说明。 结构是 with + 名词短语 + -ing 形式。Each outcome 是 having 的逻辑主语。这个结构可以在不另起一句的情况下补充分配、状态或同时存在的其他情况。
练习
使用 with + 名词 + -ing 结构补全句子:The prize money was divided equally, ____ the same amount.
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with each winner receiving
here's the cool thing:提示接下来的关键点
Here's the cool thing 告诉听众,接下来的信息特别有趣、重要或出人意料。这里的 thing 指即将说明的要点,不是具体物品。 作为话语标记,这个短语会先制造期待,再把注意力引向接下来值得关注的内容。
练习
在演示中,说话者说“Here's the cool thing.”。听众接下来应当期待什么?
- 一个有趣或重要的要点。
- 寻找某件具体物品的指示。
- 表示讲解已经结束的信号。
查看答案
一个有趣或重要的要点。
用 It's possible to... 表达可行性
“It's possible to + 动词原形”表示某个动作是可能或可行的。it 是形式主语;to 不定式说明被判断的动作。 在本句中,possible 表示量子力学在理论上允许这种操作。它不表示任何人的愿望,也不表示这件事一定会发生。
练习
用目标结构补全英文句子,表示新设备使远程测试成为可行方案:____ complete the test remotely with the new equipment.
查看答案
It's possible to
erase ... outcomes from the superposition state:抽象地移除结果
这里的 erase 是抽象用法,表示从叠加态所代表的可能结果中,去除“两只猫都活着”和“两只猫都死了”这两种结果。 erase X from Y 这个结构表示让 X 不再属于 Y。它不是说真的擦掉或毁掉猫。
练习
例句中的 erase 是什么意思?
- 删除这项实验的全部记录。
- 让这些猫在物理上消失。
- 从所有可能性中去除这些结果。
查看答案
从所有可能性中去除这些结果。
In other words:换一种说法重述同一意思
In other words 告诉听者,接下来的话会换一种方式表达相同的基本意思,通常会说得更清楚或更直接。 它把信息组织成“先前的说法—重新表述”的关系。它本身不会引入新证据或另一个结论;放在句首时,后面通常要加逗号。
练习
In other words 通常说明后面的话与前文是什么关系?
- 给出这个观点的一个具体例子。
- 更清楚地重述同一意思。
- 引出一个相反的观点。
查看答案
更清楚地重述同一意思。
such that the outcome will always be:引出必须具备的性质
这里的 such that 引出一个从句,说明这个双猫系统必须具有什么性质:结果总是一只猫活着,另一只猫死去。always 表明这是固定性质,而不是只发生一次的结果。 这里常见的可迁移结构是“名词 + such that + 完整从句”。它用某个对象必须满足的条件来定义或选择这个对象,而不是添加一个无关的新事件。
练习
哪句话最准确地要求选择一个必须满足指定条件的数值?
- Choose a value unless the equation remains true.
- Choose a value because the equation remains true.
- Choose a value such that the equation remains true.
查看答案
Choose a value such that the equation remains true.
The technical term for this:引出专业术语
The technical term for this 表示说话人要从通俗解释转入专业说法。this 回指刚刚描述的现象,因此这个短语是在组织信息,而不是引入一个新概念。 可迁移的句型是 The technical term for this is + 术语,例如 The technical term for this is refraction. 原句在 is 后接 that 从句来给出专业表述;在严谨的说明文中,is 后直接接表示术语的名词通常更自然。
练习
用本课中的确切句型完成句子:Water vapor changes directly into ice. ____ deposition.
查看答案
The technical term for this is
are entangled:量子物理中的含义
在量子物理中,are entangled 表示两只猫的状态属于同一个相互关联的量子描述,不能完全当作两个彼此独立的状态来处理。从语法上看,are + entangled 描述的是这些状态所处的情况。 句子的主语是 the states of the cats,而不是猫的身体。这里没有任何东西在物理上缠在一起;entangled 使用的是量子物理中的专业含义。
练习
哪句话中的 entangled 用作量子物理术语?
- The two charging cables are entangled under the desk.
- The two particles are entangled, so their quantum state has to be described jointly.
- The kite string is tangled around the fence.
查看答案
The two particles are entangled, so their quantum state has to be described jointly.
there's something truly mind-blowing:表达强烈的惊叹
在这句话中,mind-blowing 表示“极其令人惊讶、印象深刻或难以置信”。它是非正式的比喻性形容词,并不是说人的大脑真的发生了什么。 there's something ... about X 这一结构指出某个主题中有一个特别引人注意的方面,并为接下来的解释做铺垫。truly 加强了说话人的惊叹语气。
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在句子 "The telescope sent back mind-blowing images." 中,mind-blowing 是什么意思?
- 极其令人惊讶或印象深刻
- 会对大脑造成实际伤害
- 普通而且容易被忽略
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极其令人惊讶或印象深刻
opposite ends of the universe:相隔极远的两端
一个地方的 opposite ends 指彼此距离最远的两个末端。本句把盒子移到 opposite ends of the universe,意思是让它们相隔一段难以想象的巨大距离。 这里并不是把宇宙说成一个经过精确测量、标有边界的物体,而是把尺度推到极限来加强语气。opposite ends of + 范围这一结构既可用于走廊等具体范围,也可用于光谱等抽象范围。
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哪一个句子能自然地表示两间办公室位于同一栋大楼相距很远的两端?
- The two offices are at opposite ends of the building.
- The two offices are at the building's opposite ending.
- The two offices are opposite the ends of the building.
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The two offices are at opposite ends of the building.
If you prepare ..., then move ...:排列条件内部的动作顺序
开头的 if 从句包含两个有先后顺序的动作。If you prepare ... 给出第一步,then move ... 加入第二步,两个动作共用主语 you。这里的连接关系可理解为 and then:先制备系统,再移动盒子。 当新的主语 the outcome of the experiment 出现时,主句结果才开始。因此,这里的 then 主要排列条件内部的步骤;后面的 will 从句说明两步都完成后会出现什么结果。
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使用结构 If action 1 and then action 2, result 完成句子:If you charge the tablet ____ restart it, it may work again.
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and then
come out alive:表示最终结果状态
在 come out alive 中,alive 描述主语经历事件、检验或危险后所处的最终状态。结构是 come out + 形容词,由形容词给出结果。 本句报告的是实验结果:其中一只猫被发现是活的。它并不要求这只猫真的从盒子里走出来。
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用表示“幸存”的 come out + 形容词表达完成句子:After the rescue, all three hikers ____.
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came out alive
end up dead:用 end up + 形容词表示最终状态
在 end up dead 中,end up + 形容词把 dead 表示为经过一段过程或一系列事件后达到的最终状态。 这个表达关注的是结果,而不是朝某个方向移动。它可以描述出乎意料的结局,也可以陈述中性的结果。
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用 end up 的过去式完成句子:We missed the trail signs and ____ lost.
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ended up
even though ... is completely undetermined:承认某个细节尚未确定
even though 引出让步信息:哪只猫会活、哪只会死还不知道,但这种不确定性并不会推翻两种结果彼此相反这一主要结论。 which particular cat lives or dies 这个从句整体作 is completely undetermined 的主语。这里 undetermined 表示测量前结果尚未对应到某一只具体的猫,并不表示整体上没有约束。
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哪一句正确使用 even though,表示某个细节未知,但主要结论仍然成立?
- Even though the exact route is unknown, we know where the trip will end.
- Because the exact route is unknown, we know where the trip will end.
- Despite the exact route is unknown, we know where the trip will end.
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Even though the exact route is unknown, we know where the trip will end.
How is it that...?:追问令人意外的事实
“How is it that + 从句?”用于请求解释一个已经被当作事实的情况,尤其当它令人意外或难以解释时。本句是在追问:相距如此遥远的状态怎么还能纠缠。it 是疑问框架的一部分,并不指猫或其他具体事物。 that 后面使用正常的陈述语序:the states ... can be entangled,而不是 can the states ... be entangled。这个框架把整个事实作为焦点,大致相当于“这怎么可能是真的?”
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用目标疑问框架补全句子:____ this small battery lasts for a whole week?
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How is it that
too far away to communicate:用 too...to 表示无法实现的结果
“too + 形容词/副词 + to + 动词”表示程度超过了能完成该动作的限度。因此,too far away to communicate 表示距离太远,在所述条件下无法通信。 这里 too 表示“过于、超过可行范围”,不是“也”。in time 补充了具体限制:信息无法及时到达。
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使用 heavy 和目标 too...to 结构补全句子:The box is ____ lift safely without help.
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too heavy to
two bombs always conspire:用拟人表达协调一致的结果
conspire 通常描述人们秘密合谋。这里的 “the two bombs always conspire” 把人的能力赋予炸弹,因此这是拟人手法,不是在陈述字面事实。 这种说法把成对出现的结果描写得像是暗中协调过:一枚炸弹爆炸,另一枚不爆炸。在科普讲解中,这类比喻可以突出一种持续关联看起来多么奇怪或反直觉。
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在这个句子中,“the two bombs always conspire” 是什么意思?
- 两枚炸弹有意识地制定秘密计划并互相传递信息。
- 两枚炸弹在物理上连接成了一个装置。
- 通过拟人手法,把两枚炸弹描写得像在协调彼此相反的结果。
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通过拟人手法,把两枚炸弹描写得像在协调彼此相反的结果。
You might be thinking:预判听众的疑问
You might be thinking... 用来引出说话人猜测听众心中可能存在的想法、疑问或反对意见。它先简短呈现听众可能的观点,以此组织接下来的讲解,然后说话人可以作出回应。 might 让这种猜测保留不确定性。说话人并不是说每位听众肯定都有这个想法。
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哪个句子能够自然地预判听众的担忧,然后作出回应?
- You must agree that the route is perfect.
- The route might be thinking about a shortcut.
- You might be thinking the route is too long, but there is a shortcut.
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You might be thinking the route is too long, but there is a shortcut.
theoretical mumbo jumbo:把复杂观点贬低为毫无意义的空话
mumbo jumbo 是一种非正式且带有轻蔑意味的说法,用来指说话人认为令人困惑、复杂得没有必要或毫无意义的话语或观点。theoretical 表明这种批评针对的是抽象理论。 这里,说话人是在代入怀疑者可能产生的反应,而不是给出最终结论。just some 弱化了这套理论的重要性,加强了“不过是空洞说法”的语气。
练习
判断这种用法:一名研究人员在正式的同行评审报告中写下英文句子“The author's argument is mumbo jumbo.”,并把它当作中性反馈。
- 适合作为中性的专业反馈
- 不适合作为中性的专业反馈
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不适合作为中性的专业反馈
But it turns out that...:引出后来发现的事实
But 表明它与前一句中的怀疑或预期形成对比。It turns out that 引出后来了解到或通过证据确认的实际情况。 But it turns out that 合在一起组织出一次信息反转:先说某人可能有怎样的预期,再用后来发现的事实替代它。在这个结构中,turn out 表示“后来发现”或“结果证明”,不是物理上的转向。
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用本课表示“后来发现”的四词结构补全英文句子:We thought the meeting was online, but ____ it is in Room 12.
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it turns out that
has been confirmed:现在完成时的被动语态
Has been confirmed 是现在完成时的被动语态,结构是 has + been + 过去分词。主语是动作的承受者,因此这个短语表示某个说法或事实已经得到证据验证。 这一形式把已经完成的实验与当前论证联系起来:相关证据现在仍然有效。重点在“已得到验证”的结果,而不在进行测试的研究人员。这里的 confirmed 是“由证据证实”,不是“确认收到”。
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使用 confirm 的现在完成时被动形式填空:Independent tests support the finding. The finding ____ by three laboratories.
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has been confirmed
Two subatomic particles:尺度小于原子的粒子
Two subatomic particles 指两个尺度小于原子的粒子,即两个亚原子粒子。常见例子包括电子、质子和中子。 Subatomic 由 sub-(“在……之下”或“比……小”)和 atomic(“与原子有关的”)构成。在这句话中,这个词组指真实量子实验使用的微观对象,不是普通的细小颗粒。
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在句子“The detector tracked two subatomic particles,”中,“subatomic particles”是什么意思?
- 只存在于外太空的尘埃微粒
- 尺度小于原子或构成原子组成部分的粒子
- 由许多原子构成的普通小物体
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尺度小于原子或构成原子组成部分的粒子
where, if one..., then the other...:系统内部的规则
这里的 where 不表示实际地点。它接在表示状态或系统的名词后,引出相当于“在其中”的关系从句,补充说明该状态或系统中成立的规则。 在这个从句内部,if one spins one way 给出条件,then the other must spin the other way 给出必然结果。可迁移的结构是 a state or system where, if A happens, then B must happen。
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哪个名词短语能自然地描述这样一个系统:如果一个警报器失效,另一个就会启动?
- a system which, if one alarm fails, then another one starts
- a system where, if one alarm fails, then another one starts
- a system when, if one alarm fails, then another one starts
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a system where, if one alarm fails, then another one starts
will do just that:回指前面所说的整个动作
在 do just that 中,do 代替已经描述过的动作,that 回指整个动作或结果,而不是某个物品。just 表示“完全、正好”。因此,will do just that 表示“会完全按照刚才描述的方式表现”,不用重复整条规则。 这个结构可以用在建议、指示、计划或预测之后。根据时间改变 do 的形式:do just that、did just that 或 will do just that。
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请用 do、just 和 that,并按自然顺序补全回答。 A: Call the office and explain the problem. B: I'll ____.
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do just that
even when there's no way for ... to ...:即使……也没有办法……
Even when 引出一个本来可能会阻止主要结果、但结果仍然成立的条件。这里,“没有信息传递途径”就是这个限制条件。 There's no way for + 名词 + to + 动词 表示该名词所指的人或事物没有任何可行的方法或途径去完成这个动作。这里的 way 是抽象的“方式、途径”,不是实体道路。
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多次测试表明,追踪器在完全无法连接服务器时仍会记录数据。哪句话把断网呈现为真实限制,同时表示结果仍然成立?
- The tracker keeps recording because there's no way for it to reach the server.
- The tracker keeps recording even when there's no way for it to reach the server.
- The tracker keeps recording only when there's a way for it to reach the server.
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The tracker keeps recording even when there's no way for it to reach the server.
indicating which way to spin:指明该朝哪个方向自旋
Indicating which way to spin 是一个以 -ing 形式构成的分词短语,用来补充解释前面的意思。它说明设想中的信息会起什么作用:指明粒子的自旋方向。Indicating 不是新的限定谓语动词。 Which way to spin 使用“疑问词 + to do”结构,表示粒子应该朝哪个方向自旋。由于更大的句子说信息根本无法传递,所以这个短语描述的是这种信息本来会起的作用,并不是说实际发生了指示。
练习
哪句话正确使用 -ing 短语来解释箭头显示了什么?
- The arrow flashed, indicated which way to turn.
- The arrow flashed, indicate which way to turn.
- The arrow flashed, indicating which way to turn.
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The arrow flashed, indicating which way to turn.
obey the rules of entanglement:行为符合固定规律
在 obey the rules of entanglement 中,obey 表示“按照规则要求的方式运行或表现”。粒子并不是在选择服从指令;它的自旋符合量子纠缠所要求的对应关系。 obey the rules of + 系统或过程名称 这一结构可以描述某种行为没有超出固定约束。不过,当主语是人时,obey 通常暗示有意识地选择遵守规则。
练习
哪句话用 obey the rules 描述非人类主语按照固定规律运行?
- The players agreed to obey the rules of the game.
- The coach explained the rules before practice.
- These molecules obey the rules of chemistry.
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These molecules obey the rules of chemistry.
It's not surprising, then, that...:标记逻辑结论
It's not surprising, then, that... 这一结构把 that 后面的内容呈现为根据刚才的理由或证据得出的意料之中结论,相当于“既然如此,这个结果也就很合理”。 这里的 then 表示逻辑结果,接近“因此”或“在这种情况下”,不是时间上的“然后”。它作为插入式连接语,收束前面的解释,并引导听者进入结论。
练习
机场因暴风雪关闭。哪句话最自然地把航班延误呈现为由此得出的逻辑结论?
- The flight delay was surprising because the airport was closed.
- The flight was delayed, and then the passengers boarded.
- It's not surprising, then, that the flight was delayed.
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It's not surprising, then, that the flight was delayed.
at the core of:指出基础性核心作用
at the core of 表示“位于某事物最重要或最基础的部分”。在本句中,它说明量子纠缠对量子信息科学具有基础作用;这里的 core 是概念上的核心,不是实际空间的中心。 结构是 be + at the core of + 名词短语。它用来指出一个更大系统或活动所依赖的原则、理念或特征。
练习
请用本课中表示“关键基础”的准确短语完成句子:Mutual respect is ____ a healthy friendship.
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at the core of
quantum information science:利用量子效应处理信息的领域
quantum information science 即“量子信息科学”,研究如何利用量子状态和量子效应来表示、处理、传输或保护信息。在本句中,它指量子纠缠具有基础作用的这个新兴领域。 这里的 information science 是完整领域名称的一部分,并不是指普通的图书馆或档案管理。量子计算和量子密码学是该领域之内或与其密切相关的重要方向。
练习
在本句中,quantum information science 是什么意思?
- 主要研究图书、数据库和普通业务记录整理方式的领域
- 刻意避开量子物理的一种经典计算分支
- 研究如何利用量子规律和效应来表示、处理、传输或保护信息的领域
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研究如何利用量子规律和效应来表示、处理、传输或保护信息的领域
a growing field studying ...:修饰名词的 -ing 从句
在 a growing field studying ... 中,growing 描述的是一个正在发展或影响力不断扩大的领域。后面的 studying ... 是修饰 field 的 -ing 从句,用来说明这个领域研究什么。 它可以展开为 a growing field that studies ...。这种“名词 + -ing 从句”的压缩结构常见于学术和科普定义,因为它不用另起一个完整分句就能补充定义信息。studying 不是新的主要谓语。
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请用 that studies 的缩减形式补全句子:Robotics ethics is a growing field ____ how machines should make decisions.
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studying
quantum cryptography:基于量子原理的安全通信
quantum cryptography 指量子密码学,也就是利用量子物理效应来帮助保护通信的领域。它最知名的应用是量子密钥分发:通信双方利用量子状态建立秘密密钥,并能让窃听尝试变得可以被发现。 在这里,它是量子信息科学如何应用到宏观世界的一个例子。cryptography 是表示保护信息的科学和方法的名词,不是“神秘难懂的文字”。
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以下哪项最符合 quantum cryptography 的含义?
- 故意把消息写得含糊难懂
- 利用量子效应帮助保护通信并建立秘密密钥
- 用普通图形软件隐藏一张图片
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利用量子效应帮助保护通信并建立秘密密钥
so + 主语 + can:表示目的或用途
这里的 so + 主语 + can + 动词说明前面所提事物的目的或实际用途,也就是它如何让某个行动成为可能。本句中,这项技术让间谍能够安全地互相传递信息。 这个结构常把一个行动、工具或功能与它能让人做到的事连接起来:Do X so someone can do Y。它接近 so that;在日常英语中,that 常被省略。
练习
哪个句子用 so + can 说明安装坡道的目的?
- We installed a ramp so wheelchair users can enter the building.
- We installed a ramp, so wheelchair users entered the building yesterday.
- We installed a ramp after wheelchair users entered the building.
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We installed a ramp so wheelchair users can enter the building.
quantum computing for cracking secret codes:用量子计算破解密码
Quantum computing 是“量子计算”,指利用量子力学效应处理信息的计算方式。在这个列举中,它先点出一个领域,再把该领域与一种可能的应用连接起来。 for cracking secret codes 表示“用于破解或解开隐藏信息的密码系统”。这里的 crack 是比喻用法,意思是找出读取受保护信息的方法,不是把东西实际弄裂。这只是一种可能用途,并不是量子计算的唯一目的。
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在 quantum computing for cracking secret codes 这个短语中,cracking secret codes 是什么意思?
- 把计算机程序代码拆成更短的行
- 把密码本实际弄坏
- 破解或解开用于隐藏信息的密码
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破解或解开用于隐藏信息的密码
may start to look a bit more like:谨慎预测逐渐变得相似
May 表示这种变化只是可能发生,并非确定事实。Start to 表示变化开始出现,a bit more 则说明相似程度只会小幅、逐渐增加。 这里的 look like 表示“具有更多相似特征”,不只是“外观看起来一样”。整组 may start to look a bit more like ... 可用来谨慎预测一件事物会逐渐变得与另一件事物更相似一些。
练习
哪个句子使用目标结构,谨慎预测相似程度会逐渐增加?
- Online classes already look exactly like traditional classrooms.
- Online classes may remain very different from traditional classrooms.
- Online classes may start to look a bit more like traditional classrooms.
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Online classes may start to look a bit more like traditional classrooms.
may even progress so far that one day:发展到产生未来结果的程度
在 progress so far that ... 中,far 表示发展达到的程度,而不是“到目前为止”。That 引出发展到这种程度后可能出现的结果,one day 则表示未来某个不确定的时间,而不是已经安排好的日期。 May 保留预测的不确定性,even 则让设想中的发展显得格外惊人或大胆。可迁移的结构是 something may even progress so far that + 未来结果。
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哪个句子使用 may even progress so far that one day 来预测一个令人惊讶的未来结果?
- Battery technology may even progress so far that one day electric planes could become practical.
- Battery technology may one day make electric planes practical.
- So far, battery technology has made steady progress toward practical electric planes.
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Battery technology may even progress so far that one day electric planes could become practical.
escape to a safer galaxy:用夸张制造幽默
“escape to a safer galaxy”在这里是故意夸张的说法,用来想象猫逃离危险的实验。这个巨大而近乎不可能的距离让结尾显得轻松有趣,而不是在陈述事实。 这个短语还把 escape 表示为朝某个目的地移动,结构是 escape to + 地点。在严肃的科学语境中,应把它理解为幽默画面,而不是对猫或技术实际行为的预测。
练习
判断:在这个例句中,“escape to a safer galaxy”是字面意义上的科学预测。
- 正确
- 不正确
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不正确
where there are no physicists and no boxes.:用 where 从句收尾
“where there are no physicists and no boxes”是一个 where 地点从句,修饰前面刚提到的 safer galaxy,意思是“在一个没有物理学家和盒子的地方”。这个从句补充了想象中的目的地有什么,而不是开启一个新话题。 physicists 和 boxes 这两个重复出现的名词回扣了前面的薛定谔的猫设定。把这个回扣放在句尾,演讲者就用“猫为什么想逃走”来收完这个笑话。
练习
这个结尾的 where 从句在这段话中主要起什么作用?
- 它引入了一个与猫无关的新实验。
- 它描述了想象中的星系,并回扣前面物理学家和盒子的设定。
- 它提供了关于某个真实星系的已证实天文学信息。
查看答案
它描述了想象中的星系,并回扣前面物理学家和盒子的设定。