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【援疆教学随想】九章的背后,神秘的量子到底是啥?

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  中新网新疆新闻12月9日电(张海龙)早晨上班路上,大家在说前几日中国成功构建了量子计算原型机“九章”,计算速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍,有的老师就在问量子究竟是什么?

  确实,近几年常常听到量子计算机、量子卫星等原本深奥的“量子”正在渐渐走进我们的生活。那么你知道什么是量子吗?量子是不是像分子、原子、电子等一样的基本粒子呢?答案当然是否定的。

  下面举个例子来说一下什么是量子:例如到超市去买大米,我们想称几斤都可以,也就是说是连续变化的。但是,当称取的大米重量越来越小时就不能任由我们想称多少就称多少了,称取的重量肯定是一粒大米重量的整数倍,那就导致称取的重量不再是数字上的连续,这就叫做量子化。从物理上来讲,即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。

  说起量子就不得不提起量子力学的开拓者普朗克,他在黑体辐射实验中发现,辐射能量用经典理论根本无法解释,他假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的,只能取能量基本单位的整数倍,从而很好地解释了黑体辐射的实验现象。

  后来的研究表明,不但能量表现出这种不连续的分离化性质,其他物理量诸如角动量、自旋、电荷等也都表现出这种不连续的量子化现象,量子化现象主要表现在微观物理世界,描写微观物理世界的物理理论是量子力学。是不是觉得微观世界很美妙,那么你想知道量子计算机的计算原理吗?让我们一起去探索吧!

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