量子领导力/新经济丛书/华夏智库

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第1章 从确定到不确定，欢迎进入量子时代 何谓量子 在人类社会发展的历史上，科学技术一直都是推动变 革的重要力量。在科技的推动力作用下，时代历经种种变 迁。如今，随着量子物理的发现，一个全新的时代正在我 们面前徐徐展开。 1900年，德国物理学家普朗克首次提出能量量子化假 设。在这之后，爱因斯坦提出光量子假说，进一步发展了 量子概念。在爱因斯坦看来，能量子概念不仅是在光波的 发射和吸收时才有意义，光波本身就是由一个个不连续的 、不可分割的能量量子所组成的。通过这一假说，爱因斯 坦成功解释了光电效应等实验现象。光量子概念则揭示了 光的量子特性和波粒二象性，简单来讲就是，光不仅具有 波动性，同时也具有粒子性。此后，随着德布罗、海森堡 相继提出关于量子特性的观点，定量描述物质量子特性的 理论——量子力学正式诞生。 总体来讲，量子力学就是研究亚原子级粒子运动的科 学，其中亚原子的粒子不是物质，而是一种可能性的趋势 ，一种具有潜力的能量，这种能量是永不静止的，它总是 处在连续的运动中，不断地从波转变为粒子，又从粒子转 变为波，组成原子、分子，最终形成物质世界。量子力学 的神奇之处就在于，我们在现实世界看到的，看起来静止 、稳定的东西实际上都是由能量构成的。 与一般科学理论不同，量子物理学研究的是电子、质 子、中子以及数以百计的更小的被称为夸克的粒子。所以 说，量子物理学从根本上改变了人类对物质结果及其相互 作用的理解。 如今，经过许多伟大科学家的努力，量子科学体系得 以不断完善，而随着越来越多人投入到量子力学的应用研 究中，基于量子规律的新技术也不断涌现，其中最引人注 目的成就就是激光技术电子计算机的出现。可以说，随着 量子技术对我们生活的改变，人类正在迈入量子时代。 从手机中的硅片，到电子屏幕上的LED；从太阳可以发 光，到我们的眼睛可以看到东西；从太空探测器的核心， 再到百货商场用来结账的激光扫描器……这些日常中我们 熟悉的场景，甚至那些在太空中发生的许多现象，都可以 用量子力学做出解释说明。事实上，人们对量子力学的研 究已经取得惊人的成就，而这其中最重要，同时也最受瞩 目的研究理论就是量子叠加、量子纠缠。 量子叠加，打开计算能力的想象空间 量子叠加是量子的一种特性，这种特性决定了量子具 有超快的计算能力，这也是量子世界与经典世界的根本区 别所在。 一个经典比特（由几百万个电子组成的高电平和低电 平状态），每次只可以处于“开”或“关”两种状态中的 一种，而一个量子状态可以同时处于“开”或“关”两种 状态。当可操纵的量子数量增加，那么，其计算能力也将 呈现指数级上升。 指数级上升究竟意味着什么？棋盘麦粒的故事可以很 好地说明这个问题。