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量子力学的应用 、量子力学可以干什么

   日期:2023-04-16     浏览:28    评论:0    
核心提示:量子力学在现代生活中有什么应用量子力学在现代生活中的应用有: 1、扫描隧道显微镜:作为一种扫描探针显微术工具,扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子,它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。

量子力学在现代生活中有什么应用

量子力学在现代生活中的应用有:

1、扫描隧道显微镜:作为一种扫描探针显微术工具,扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子,它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。

2、量子计算机:是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。

3、量子通信:指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。

量子力学是什么,都有哪些应用?

量子力学是物理系(学院)的一门专业课。如同经典力学(牛顿力学和分析力学)是宏观世界的物理学一样,量子力学是微观世界的物理学。由于经典力学是量子力学在宏观尺度的近似,因此量子力学比经典力学更基本更深入地描述了这个宇宙。从根本上说,我们的宇宙是受量子力学支配的。量子力学和相对论也被誉为是现代物理学的两大支柱,但是量子力学的研究内容和相关领域要远多于相对论:量子力学和狭义相对论结合而成的量子场论是粒子物理学的基础,解释了从基本粒子到宇宙繁星各个方面。量子力学本身是原子分子物理学、凝聚态物理学和量子光学的基础,并通过半导体和激光的发明,催生了人类的第三次科技革命(即信息革命),把人类文明带入了互联网时代。

量子力学的应用有哪些?

从激光、电子显微镜、原子钟到核磁共振的医学图像显示装置,都关键地依靠了量子力学的原理和效应。对半导体的研究导致了二极管和三极管的发明,最后为现代的电子工业铺平了道路。在核武器的发明过程中,量子力学的概念也起了一个关键的作用。

在上述这些发明创造中,量子力学的概念和数学描述,往往很少直接起了一个作用,而是固体物理学、化学、材料科学或者核物理学的概念和规则,起了主要作用,在所有这些学科中,量子力学均是其基础,这些学科的基本理论,全部是建立在量子力学之上的。

量子力学问题

按动力学意义上说,量子力学的运动方程是,当体系的某一时刻的状态被知道时,可以根据运动方程预言它的未来和过去任意时刻的状态。

量子力学的预言和经典物理学运动方程(质点运动方程和波动方程)的预言在性质上是不同的。在经典物理学理论中,对一个体系的测量不会改变它的状态,它只有一种变化,并按运动方程演进。因此,运动方程对决定体系状态的力学量可以作出确定的预言。

量子力学可以算作是被验证的最严密的物理理论之一了。至今为止,所有的实验数据均无法推翻量子力学。大多数物理学家认为,它“几乎”在所有情况下,正确地描写能量和物质的物理性质。

虽然如此,量子力学中,依然存在着概念上的弱点和缺陷,除上述的万有引力的量子理论的缺乏外,至今为止对量子力学的解释存在着争议。

以上内容参考 百度百科-量子力学

量子力学应用在哪些方面?

晶格现象:音子、热传导

静电现象:压电效应

电导:绝缘体、导体、半导体、电导、能带结构、近藤效应、量子霍尔效应、超导现象

磁性:铁磁性

低温态:玻色-爱因斯坦凝聚、超流体、费米子凝聚态

维效应:量子线、量子点

量子信息学

目前研究的焦点在于一个可靠的、处理量子状态的方法。由于量子状态可以叠加的特性。理论上,量子计算机可以高度平行运算。它可以应用在密码学中。理论上,量子密码术可以产生完全可靠的密码。但是,实际上,目前这个技术还非常不可靠。另一个当前的研究项目,是将量子状态传送到远处的量子隐形传送。

在许多现代技术装备中,量子物理学的效应起了重要的作用。从激光、电子显微镜、原子钟到核磁共振的医学图像显示装置,都关键地依靠了量子力学的原理和效应。对半导体的研究导致了二极管和三极管的发明,最后为现代的电子工业铺平了道路。在核武器的发明过程中,量子力学的概念也起了一个关键的作用。

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