致讀者
量子理論是研究微觀世界規律的科學理論。 那么,微觀世界到底有多小? 指的是萬分之一分米的世界。 我們生活的世界是一個宏觀的世界,我們可以看到、可以感覺到、可以跟隨。 如果我們能縮小十個數量級,我們將打開微觀世界的大門,步入神奇的量子世界。 這是一個復雜、撲朔迷離、迷霧重重的世界量子物理基礎,完全不同于宏觀世界的規律,具有非常奇妙的超出我們常識的特性。
算來算去,量子這個概念已經誕生了一個多世紀量子物理基礎,但它的含義卻極其晦澀,與人們的日常生活格格不入,甚至違反了我們的生活常識。 她就像一個神秘的女孩。 我們每天都與她相遇,卻始終看不透她的內心世界。 然而,量子理論可以解釋量子世界中所有不可思議的現象。 正是在它的引領下,明天的科技才如此生機勃勃,給人類社會帶來了一場偉大的科技革命。 從半導體到核能,從計算機到激光,從集成電路到生物技術,都留下了量子足跡。 可以說,量子理論已將其輝煌傳播到人類社會的各個角落,成為歷史上實踐中最成功的科學理論。
21世紀,信息科學將從“經典”時代跨越到“量子”時代,其發展將對國民經濟、社會發展和國防安全產生直接而重大的影響。 量子技術已經成為世界各國占據的戰略制高點。 我國量子科學領軍人物潘建偉教授認為,量子技術可能會像20世紀“曼哈頓計劃”制造的原子彈一樣改變世界格局。 我國量子科學實驗衛星“墨子號”于2016年8月發射升空,成功實現各項科學實驗目標,標志著我國量子科學技術水平走在世界前列,對于攀登世界科技創新高峰具有重要意義意義重大。
由于量子論的內容含糊不清,人們幾乎只聞其名,不知其詳。 如果你覺得量子理論難以理解,那是很自然的,因為你生活在經典世界,你看到的都是宏觀物體及其連續運動,而你從一開始接受的數學教育也是牛頓的經典理論。 然而,這一切都不再適用于微觀粒子及其在量子世界中的運動。 為了讓讀者順利進入一個完全陌生的量子世界,《量子通論》是一本科普小冊子,試圖將高深的知識簡單化、條理化,以淺顯易懂的方式描述了量子的許多不可思議的表現及其最新應用。簡單又簡單的方法。 更多人輕松快速地閱讀它,掌握量子理論的精髓,從而引發公眾對量子技術的強烈興趣和廣泛關注。 其實,對于專業讀者來說,我還是希望你們能帶著勇氣和歉意讀完這部經典專著,展現出它原本的內涵和魅力。
本書以量子理論的發現和發展為主線,一步步描述了人類探索量子世界的全過程。 內容涵蓋波粒二象性、量子化原子模型、物質波、波熱、基質熱、不確定性原理、量子疊加、量子糾纏、量子信息、量子估計、量子通信等。 通過這樣一次量子世界之旅,將量子運動真實地呈現在讀者面前。 它是不連續的、不確定的,與我們熟悉的宏觀連續運動完全不同。 原來,我們眼中的世界并不是整個世界。 既然我們有幸來到這個世界,就應該盡最大努力去了解這個世界的一切,欣賞它的精彩。 我們的目標是讓更多人了解量子、了解量子、應用量子。 如果用這個時代最流行的詞來形容,那就是讓量子變酷!
作者在編寫本書的過程中,參考、引用、整合了美國相關文獻專著和研究成果。 在此,向本書所涉及的專家學者表示衷心的感謝。 同時,作者還要感謝本書的責任編輯為本書的順利出版所做出的貢獻。
客觀地講,限于作者的能力和水平,書中必然存在許多不足和不足之處。 懇請廣大讀者批評指正。
吳金培
2019 年 3 月