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随着量子力学的不断发展 , “量子”的概念越来越多地出现在了人们的视野当中 , 各大新闻媒体 , 报纸 , 人们的茶余饭后 , 都会有“量子”的出现 。 而与量子有关的量子通信 , 量子计算机 , 量子纠缠等等 , 也不断涌现出来 。
一夜之间 , 量子好像与高科技挂上了关系 , 甚至出现了“量子阅读” , 可以拥有过目不忘的超能力 。
说了这么多 , 量子到底是什么?它是一种基本粒子吗?
其实量子一点也不神秘 , 早在一百多年前就被提出来了 。 简单讲 , 量子并不是某个具体的物体或者粒子 , 它是一种物理概念 。
不割分割的最小物理量 , 就被称为“量子” 。 也就是说 , 如果一个物理量存在最小的不可再分的基本单位 , 那么这个物理量就是可量子化的 , 这个最小单位就是量子 。
用宏观物体来打个比方 , 如果把全人类看做一个物理量 , 那么这个物理量就是可量子化的 , 而我们每个人就是物理量的最小单位 , 也就是“量子”因为一个人当然是不可能分成半个人 , 不然就不是人了 。
量子的概念并不难理解 , 最难理解的是与量子有关的概念 , 与我们生活的宏观世界大相径庭 , 完全违背了我们的日常认知 。
举个例子 , 在日常生活中 , 我们感知到的事物变化总是连续的 , 比如说太阳的东升西落 , 虽然很缓慢 , 但那是一个连续的变化过程 。
还有 , 你从一个地方到另一个地方 , 整个过程是连续完成的 , 即便你是一直跳跃到另一个地方 , 你的跳跃也是连续的 。
但是在微观世界就不一样了 , 微观世界的变化并不是连续的 , 而是有间隔的 , 是离散的 。
就拿电子在原子核外围的轨道来说 , 虽然电子随机出现在原子核外面 , 但并不是想到哪都行 , 电子有特定的能级轨道 , 只能从一个轨道跃迁到另一个轨道 , 而不能跃迁到两个轨道之间 。
而且 , 电子的跃迁是直接“瞬移”过去的 , 根本没有移动的过程 。 就像远处一辆汽车向你驶来 , 汽车从远处直接瞬移到你面前 , 你肯定一脸懵逼 , 无法接受这样的方式!
还有 , 光子是一种能量 , 在传递的过程中 , 只能传递特定量的能量 , 只能一份一份地传递 , 而不能半份半份地传递 , 这也说明能量也是离散的 , 不连续的 。
最诡异的恐怕还是量子纠缠现象 , 两个处于纠缠态的粒子无论相距多远 , 都可以瞬间感应到对方状态的变化 , 从而做出相应的改变 。
利用量子纠缠现象 , 就有了量子通信技术 。 其实很多人对量子通信技术有误解 , 认为量子通信就是超光速传递信息 , 其实不是这样的 。 量子通信主要是利用量子纠缠的特性 , 开展“量子密钥分发”技术 , 整个过程并不传递任何信息 , 只是为了让信息在传递的过程中更加安全 。
【解读“量子”,它到底是什么?是基本粒子吗?】在信息传递的过程中 , 一旦有人想偷窃信息 , 纠缠中的粒子的纠缠态立刻会发生坍缩 , 偷窃行为就会被发现!