2020年,我国量子计算机“九章”问世,200秒就能解决过去6亿年的计算,远超谷歌,成世界第一,厉害之处是构建了76个光量子的“量子纠缠”。民间故事里有个“崂山道士”,他可以穿墙而过,你以为这是骗术?量子力学中,“穿墙术”竟然是真的,叫“量子隧穿”。这些匪夷所思的概念背后,正是量子力学。
俗话说,“遇事不决,量子力学”,今天,从半导体到核聚变,从光合作用到DNA修复,量子力学是当代前沿科技和世界运行的底层逻辑。连金融巨鳄索罗斯也把自己的家业叫作“量子基金”。与此同时,从“量子波动速读”到“量子算命”,从“量子推拿”到“量子治痛经”,大量的“量子+”骗局也大行其道。
量子世界,真的这么神奇吗?是的,会彻底颠覆你的传统认知。而且,很有必要来一场“时空穿梭”,知晓真量子,鉴别假量子。接下来这篇文章是有点烧脑的,我们不得不进行善意的提醒。如果不信,请看量子论创立者——普朗克在研究量子前后的对比照,把一个活脱脱的美少男变成了凌乱的毁容大叔。
首先,需要了解什么是量子?
量子(quantum)是现代物理的重要概念。即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。量子一词来自拉丁语quantus,意为“有多少”,代表“相当数量的某物质”,它最早是由德国物理学家M·普朗克在1900年提出的。他假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的,只能取能量基本单位的整数倍,从而很好地解释了黑体辐射的实验现象。后来的研究表明,不但能量表现出这种不连续的分离化性质,其他物理量诸如角动量、自旋、电荷等也都表现出这种不连续的量子化现象。这同以牛顿力学为代表的经典物理有根本的区别。量子化现象主要表现在微观物理世界。描写微观物理世界的物理理论是量子力学。
量子纠缠:在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子缠结或量子纠缠(quantum entanglement)。量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。