您的位置:首頁>正文

量子,最小不可分割基本單位

量子(quantum)是現代物理的重要概念。 最早是由德國物理學家M·普朗克在1900年提出的。 他假設黑體輻射中的輻射能量是不連續的, 只能取能量基本單位的整數倍,

從而很好地解釋了黑體輻射的實驗現象。

後來的研究表明, 不但能量表現出這種不連續的分離化性質, 其他物理量諸如角動量、自旋、電荷等也都表現出這種不連續的量子化現象。 這同以牛頓力學為代表的經典物理有根本的區別。 量子化現象主要表現在微觀物理世界。 描寫微觀物理世界的物理理論是量子力學。

一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位, 則這個物理量是量子化的, 並把最小單位稱為量子。 量子英文名稱量子一詞來自拉丁語quantus, 意為“有多少”, 代表“相當數量的某物質”。 在物理學中常用到量子的概念, 指一個不可分割的基本個體。 例如, “光的量子”(光子)是一定頻率的光的基本能量單位。

而延伸出的量子力學、量子光學等成為不同的專業研究領域。 其基本概念為所有的有形性質是“可量子化的”。 “量子化”指其物理量的數值是離散的, 而不是連續地任意取值。 例如, 在原子中, 電子的能量是可量子化的。 這決定了原子的穩定性和發射光譜等一般問題。 絕大多數物理學家將量子力學視為瞭解和描述自然的的基本理論。

通俗地說, 量子是能表現出某物質或物理量特性的最小單元。

量子力學規律的無限多種表述形式中的兩種

量子力學是研究原子、分子以至原子核和基本粒子的結構和性質的基本理論, 是近代物理的基礎理論之一。 20世紀前的經典物理學只適於描述一般宏觀條件下物質的運動, 而對於微觀世界(原子和亞原子世界)和一定條件下的某些宏觀現象則只有在量子力學的基礎上才能說明。 另一方面, 物質屬性及其微觀結構只有在量子力學的基礎上才能得以解釋。 所有涉及物質屬性和微觀結構的問題, 無不以量子力學作為理論基礎。

量子通信的實現基於量子態傳輸. 為便於傳輸, 現有的量子通信實驗一般以光子為量子態載體, 其表現形式即為光子態傳輸. 量子資訊的編碼空間以光偏振為主。

同類文章
Next Article
喜欢就按个赞吧!!!
点击关闭提示