都说“遇事不决量子学” 量子到底是个啥?

2020-06-04 05:39:42

近日,美国谷歌公司研究人员在美国国家航空航天局(NASA)官网上发表论文,称其所研究的量子计算机仅需3分20秒就可完成目前全球最快超级计算机(“超算”)Summit需一万年才能完成的计算。

谷歌方还对此称“这意味着首个只能由量子计算机完成的工作已经出现并完成”,将之誉为“迈向全面量子计算的里程碑”,并使用了“谷歌获得量子霸权”的字眼,引发广泛轰动。

但正在人们纷纷争论谷歌是否真的获得“量子霸权”,以及“量子霸权”究竟有何实际意义之际,这篇“吹皱一池春水”的“量子霸权”论文居然神秘消失。据随后NASA方面传出的消息称,可能系误发了尚待完成的论文,因此随后“自行删除”。

最近,量子这个小东西已经渐渐地走进了人们的视野里。在近年来上映的电影中,量子物理频频出现。今年的《复联4》中,复仇者们就是借助量子物理的原理,穿越回了过去,成功救回了被灭霸响指“带走”的一半人。

看过电影的同学们可能知道,复仇者们逆转无限的关键,其实是当时身处量子领域的“蚁人”,他在量子领域并不受时间的影响,而且钢铁侠还借助量子物理,成功改进了“时光机”,使得众人能成功回到了过去。为什么量子这么神奇呢?

量子(quantum)是现代物理的重要概念。它的定义是:某些物理量不能连续而只能以某一最小单位的整数倍发生变化,这个最小单位叫做各该量的量子。有时又将与某种场联系在一起的粒子叫做这个场的量子,如电磁场的量子就是光子。

通俗地说,量子是能表现出某物质或物理量特性的最小单元。所以也可以说。量子是一个计量单位。而量子物理学是研究微观粒子运动规律的学科,是研究原子、分子以至原子核和基本粒子的结构和性质的基本理论 。

量子最早是由德国物理学家M·普朗克在1900年提出的。在20世纪的前半期,科学家们初步建立了完整的量子力学理论。绝大多数物理学家将量子力学视为理解和描述自然的基本理论。

量子这个东西其实描述起来很抽象,小编感觉它是一种玄之又玄的东西。在很多科幻著作中都对它有不同的描述,但小说未免有虚幻的东西,并没有遵循基础科学理论。下面小编就带大家来了解一下量子物理最基础的东西吧。

假设我们肉眼能分辨的大小是一个足球场的大小,那么量子物理研究的就是足球场里的一个棒球那么大的东西。

再说量子力学最著名的理论:首先,只要记住一句话。量子物理里边只讲求概率,不讲求规律。你永远无法测算出足球场里的棒球在哪里,你只能算它的概率。比如棒球在球门里的概率是50%。在中场的概率是20%。所以你就去概率高的地方找棒球,去球门里找,而不去中场。

再有就是量子力学的本质是什么?那就是离散。这就好像我们生活中的钱,只有1毛,5毛,1元的,没有0.542223123元这样的。这就是离散。在没有量子的观念的时候,我们以为世界是连续的,后来才发现是离散的。

举个简单的例子,一根绳子,在你看来是联系不断的,但是在量子学的角度来看,这根绳子其实是分成了无数小截的。

量子力学的这些特点,使得它可以解释很多现象,首先要解释的现象是炼钢的时候,钢水的颜色与温度的关系。在量子的世界里,能量是离散的,电荷也是离散的。能量的离散,所以我们才能看到不同颜色的光。电荷是离散的,就是说存在一个最小的电荷,那就是电子电量,其他的电量都是电子电量的整数倍。

其实量子说得很玄乎,可能网上介绍量子的文章,一来就要给你介绍一下物理学的前身今世,再摆出几个花里胡哨的数学公式,让人看着就头疼。就小编自己的角度来看,量子是这样的:

量子是当今世界上最小的不可再分的微粒子。胜过光的速度。有不可替代的穿透力,无缝隙穿透。它是现代物理学和未来物理学发展最重要的东西。