量子大趋势

序一 在历史上，1922 年是物理学的重要转折点。在这之前，量子理论仅仅是包含一系列假说或提出某些类似古典结构的理论，还不足以解释新的实验现象；在这之后，由于三位新一代科学家的贡献，量子力学理论得以诞生，并呈现迅猛发展的势态。这三位新一代科学家是德国的沃纳·海森堡（Werner Heisenberg，1901—1976 年）、奥地利的埃尔温·薛定谔（Erwin Schrödinger，1887—1961 年）和英国的保罗·狄拉克（Paul Dirac，1902—1984 年）。其中，以薛定谔为代表的“波动力学”，以海森堡为代表的“矩阵力学”和“不确定原理”，以及狄拉克的“狄拉克方程”和“量子辐射理论”，都为量子力学的发展提供了新的理论平台。1927 年，第五届索尔维会议（Conseils Solvay）在布鲁塞尔举行，29 名来自世界各地的**科学家，包括尼尔斯·玻尔（Niels Bohr，1885—1962 年）、阿诺德·索末菲（Arnold Sommerfeld，1868—1951 年）、沃尔夫冈·泡利（Wolfgang Pauli，1900—1958 年）、阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein，1879—1955 年）等老一代科学家以及以海森堡、狄拉克、薛定谔为代表的新生代科学家齐聚一堂。在这次会议上，他们的理论不断更新，形成了对量子力学的全新认知，深刻影响了之后半个多世纪量子力学的演变和发展。 量子力学既是颠覆性的物理学革命，也是深刻的思想革命。在过去的 90 多年间，量子力学与爱因斯坦相对论不断地颠覆人们对现实世界的常识性观念，解释牛顿物理定律所不能解释的一切自然和物理现象，帮助人们重新建立思考从宏观世界到微观世界、从宇宙演化到生命科学的思想框架，使人们接受人类本身就是“量子人”这样的事实。如今不得不承认，“这个理论中没有一个预言被证明是错误的”。 量子力学的发展历史波澜壮阔，常常被划分为两个阶段：“**次量子科技革命”和“第二次量子科技革命”。 “**次量子科技革命”始于 20 世纪初，截止于 20 世纪八九十年代。之后，“第二次量子科技革命”开始。“**次量子科技革命”完成了量子力学理论框架的构建，描述了量子力学的基本特征，实现了量子力学与数学、化学、生物学和宇宙学的结合，同时为核武器、激光、晶体管等技术提供了理论依据。 开始于 20 世纪末的“第二次量子科技革命”的核心是实现量子科技的全方位突破，致力于开发基于量子力学本身的量子器件和技术，包括公认的量子计算、量子通信和量子精密测量三大领域。其中，超导量子计算技术和光量子计算技术*具挑战性。在“第二次量子科技革命”中，发生了一系列具有里程碑意义的事件。2008 年 9 月，在瑞士和法国的交界——侏罗山，有条总长17 英里 a（含环形隧道）的隧道，世界上*大、能量*高的粒子加速器——质子加速对撞的高能物理设备在此正式启动测试。这次测试是研究人员将一个质子束以顺时针方向注入加速器中，让其加速到 99.9998％光速的超快速度。截至 2010 年，参与该项目的科学家表示，该质子束可能已经“接近”希格斯玻色子。希格斯玻色子也被喻为“上帝粒子”，在大爆炸之后的宇宙形成过程中扮演过重要角色。 略…… 朱嘉明 经济学家 横琴数链数字金融研究院学术与技术委员会主席