量子力学的图片,量子力学十大神奇现象?

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量子力学十大神奇现象?

1900年,马克斯·普朗克(Max Planck)发表黑体辐射公式,假设电磁波(比如光)的能量不是连续发出的,而是以离散的“量子”形式释放,提出了能量的量子化假设。量子化开始仅作为一种数学技巧应用,但它却能够解释许多物理现象,成为量子力学中的基础概念。

1935年,物理学家埃尔温·薛定谔(Erwin Schrdinger)为了质疑量子力学对叠加的诠释,提出了“薛定谔的猫佯论”。在他的思想实验中,他将微观的叠加态原理推广到了宏观领域。从直觉出发,猫处于“死”和“活”的叠加态听起来就十分荒谬。

然而有意思的是,它后来恰恰成了解释叠加的最著名例子。尽管我们从日常经验出发很难理解这个概念,但对微观粒子来说,同时处于不同的状态是可能的。如果我们把粒子比作玻璃珠,这颗玻璃珠放在碗中来回摇摆,在经典世界中,它要么出现在左边,要么出现在右边,而对粒子来说,它可能同时出现在左右两边,这就是叠加。

这一现象对量子信息技术非常重要。在经典计算机中,一个比特的状态只能是0或1,但量子比特却允许0和1的同时存在。利用这种原理,通过巧妙的算法设计,就可以达到快速计算的能力,这也是量子计算机的基础。

事实上,叠加的状态是非常脆弱的。如果用薛定谔的猫的例子来解释的话,人们在打开盒子的一瞬间,猫的“既生又死”的状态就会因为人的观察而不复存在——它要么是活的,要么是死的。

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