2018年11月17日

量子是什麼?


「物理學中常用到量子的概念,指一個不可分割的基本個體。而「量子化」指其物理量的數值是特定的,而不是任意值。」
——wikipedia 

一些歷史

           西元1905年,愛因斯坦(Albert Einstein) 發表了劃時代的四篇鉅作,讓物理學在這一年中獲得了巨大的進步,其中在"Concerning an Heuristic Point of View Toward the Emission and Transformation of Light " 一文中[1],首先提出了「光量子」的概念,即光是由離散的粒子組成,而非以往認為的連續電磁波。除此之外,西元1900年普朗克(Max Planck) 發表的黑體輻射定律,就提到了某種能量量子化的概念(不像愛因斯坦認為光的量子化,而是某種原子振動的能量量子化)。而在愛因斯坦之後,陸續有波耳(Niels Bohr)解釋了氫原子的不連續光譜、德布羅意(Louis de Broglie) 提出了物質波的概念等等,建構了「舊量子論」。到了1925年後,海森堡(Werner Heisenberg)、波恩(Max Born)、薛丁格(Erwin Schödinger)、狄拉克(Paul Dirac) 等許多物理學家陸續建構出了現今的「量子力學」。

一個實驗

           前面提到了許多物理學家對於量子力學發展的貢獻,那有什麼簡單的實驗可以讓人感受到與常理相悖的量子力學呢?為此,將先介紹著名的 Stern-Gerlach (SG) 實驗。

裝置



2018年11月3日

[序] 量子這玩意

「量子」一詞對大家或許是既熟悉又陌生,從課本中提到過的量子論、聽理科朋友抱怨又快被當的量子力學、到最近中國發射的墨子號「量子衛星」[1]、新聞報導哪間公司在「量子電腦」有了新進展⋯⋯似乎最熱門的科技話題總是離不開量子——所以說,量子到底是什麼?

量子是什麼

這個問題以後再說吧,先來看看 Quantum Stuff 想要說些什麼。


Why Quantum Stuff

量子科技發展日漸蓬勃,但對於多數人而言,要獲得相關知識並不容易——網路新聞常有標題聳動、看完依舊不知所云的科技新聞;而直接閱讀教科書或論文又太不切實際。因此 Quantum Stuff 希望提供一個難度適中、主題多元的網站,能讓不同領域的人都能對現在的量子技術,例如量子通訊、量子計算、量子密碼等等,有更多的了解。

文章&主題

為了讓讀者更好掌握適合自己的內容,文章會分成基礎、中等、深入三種標籤。「基礎」難度的文章不用太多數學,主題偏向科普、相關領域的發展介紹、基本物理知識的介紹等等。「中等」難度的文章會稍微多一些數學、比較適合有微積分、普物、基本量子物理基礎的讀者,會著重在「深入」難度文章的基礎知識。而「深入」難度的文章較適合有一定數學、物理基礎的讀者,包含更深入的理論、以及某些研究領域的介紹等等。至於文章的內容,可能涵蓋量子計算、量子電腦的發展與應用、量子密碼、以及(白話的)介紹論文等等。


[後記]

筆者是第一次寫這種類型的部落格,如讀者對文章有任何主題選取、難度安排、內容完整性等各方面的意見,歡迎留言指教或討論。另外,理想中 希望一兩週發一篇文章,但因為筆者還有學校課業要顧,如無法準時發文還請見諒 QQ