電荷波梅蘭丘克定理。斯格明子格子。自旋冰材料中的磁單極子。這聽(tīng)起來(lái)就像是科幻小說(shuō)中的購(gòu)物單，但英國(guó)劍橋的新卡文迪什實(shí)驗(yàn)室量子物質(zhì)組負(fù)責(zé)人馬爾特?格羅舍表示，這些量子物理學(xué)的發(fā)展可能帶來(lái)改變行業(yè)面貌的技術(shù)，所涉及的范圍從電動(dòng)客機(jī)到人工智能，無(wú)所不包。　　 

　　從石器時(shí)代到蒸汽時(shí)代，歷史上不乏重大技術(shù)突破，而自20世紀(jì)60年代以來(lái)，我們可以說(shuō)已生活在量子時(shí)代。　　 

　　20世紀(jì)初，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)原子、電子和光子等量子與由它們構(gòu)成的日常物體有著截然不同的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。當(dāng)我們?nèi)右粋€(gè)網(wǎng)球時(shí)，借助于牛頓定律，我們可以計(jì)算出網(wǎng)球的最終落點(diǎn)。但拋出一個(gè)量子時(shí)，結(jié)果卻是一組顯示粒子可能方位的概率。這并不是信息失真。說(shuō)來(lái)奇怪，直到我們做出測(cè)量前，這個(gè)粒子的位置可能還沒(méi)有固定下來(lái)。這讓量子的運(yùn)轉(zhuǎn)方式看起來(lái)似乎是在同一時(shí)間點(diǎn)內(nèi)處于不同的位置，或是在穿過(guò)難以滲透的障礙，這一過(guò)程被稱為“量子隧穿”。　　 

　　這一切凸顯了一個(gè)事實(shí)，即量子物理學(xué)往往是違反直覺(jué)的。美國(guó)著名物理學(xué)家理查德?范曼稱，從常識(shí)角度來(lái)看，量子理論“描述的自然界很荒謬”。　　 

　　但另一方面，量子物理學(xué)很有用。這是因?yàn)樗钱?dāng)今很多技術(shù)的基礎(chǔ)。　　 

　　最基本的是，我們做的幾乎每件事都是以量子物理學(xué)為基礎(chǔ)的———各種物質(zhì)都是量子粒子的集合，而光、電和磁都是量子現(xiàn)象。第二個(gè)層面是，我們?nèi)祟悇?chuàng)造了一些量子技術(shù)，但并沒(méi)有意識(shí)到是量子物理學(xué)使其成為現(xiàn)實(shí)。當(dāng)斯旺和愛(ài)迪生發(fā)明電燈泡時(shí)，他們并不知道受熱燈絲發(fā)光是一種量子過(guò)程———他們不知不覺(jué)地利用了量子物理學(xué)，而自己卻渾然不知。　　 

　　第三個(gè)層面是：隨著晶體管———大量現(xiàn)代化電子裝置中的電子開(kāi)關(guān)和放大器———的發(fā)明，一切都發(fā)生了改變。由貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明的晶體管融合了特別研發(fā)的材料，從量子層面調(diào)節(jié)性能。從那時(shí)起，關(guān)于量子物理學(xué)的顯性知識(shí)推動(dòng)了無(wú)數(shù)的實(shí)踐發(fā)展。　　 

　　僅需要花幾分鐘分析一下智能手機(jī)，就能認(rèn)識(shí)到量子技術(shù)無(wú)處不在。首先，構(gòu)造任何固態(tài)的電子元件都需要運(yùn)用量子物理學(xué)，你的iPhone手機(jī)中的每一塊芯片都布滿了晶體管等量子設(shè)備。此外，你的手機(jī)還有電腦功能、顯示屏、觸摸界面、數(shù)碼相機(jī)、發(fā)光二極管和全球定位系統(tǒng)接收器———每一項(xiàng)功能的研發(fā)都依賴于我們對(duì)量子物理學(xué)的理解。　　 

　　新的量子材料可以改變電池技術(shù)，讓電動(dòng)汽車成為一種標(biāo)準(zhǔn)的出行工具，并成百倍地?cái)U(kuò)大電池容量，讓電動(dòng)客機(jī)切實(shí)可行。量子革命可以創(chuàng)造一切———從隱形斗篷到《星際迷航》中的醫(yī)學(xué)傳感器，甚至更為奇異的先進(jìn)產(chǎn)品。 

　　（來(lái)源：新聞周刊       2014年7月15日）