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　　量子物理学实验基础对人类的启示
　　1、光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性
　　2、光电效应、康普电效应证明光具有粒子性
　　3、对于时间的平均值，光表现为波动；对于时间的瞬间值，光表现为粒子性。这是历史上第一次揭示微观客体波动性和粒子性的统一，即波粒二象性。这一科学理论最终得到了学术界的广泛接受。

什么是量子物理学?

量子物理学是在20世纪初，物理学家们在研究微观世界（原子、分子、原子核…）的结构和运动规律的过程中，逐步建立起来的。
量子概念是1900年普朗克首先提出的，到今天已经整整一百年了。期间，经过玻尔、德布罗意、玻恩、海森柏、薛定谔、狄拉克、爱因斯坦等许多物理大师的创新努力，到20世纪30年代，初步建立了一套完整的量子力学理论。
20世纪物理学的发展表明，量子物理是人们认识和理解微观世界的基础。量子物理和相对论的成就使得物理学从经典物理学发展到现代物理学，奠定了现代自然科学的主要基础。
当然，随着物理学和其它自然科学的进一步发展，人们认识的逐步深化，量子物理学也会进一步地丰富和发展。至今为止、量子力学的某些基本观念和哲学意义，科学家们仍然继续争论不休，这是一门科学在走向成熟过程中的一个必经的阶段

量子力学的基本原理是什么？怎么应用？

五大基本原理：
1.描写微观体系状态的数学量是
Hilbert
空间中的矢量，只相差一个复数因子的两个矢量，描写同一个物理状态。
2.（1）
描写微观体系物理量（可观测量）的是
Hilbert
空间内的
Hermitian
算符，如
A
；
（2）
物理量所能取的值
ai
是相应算符
A
的本征值；
（3）
一个任意态
|Ψ>
总可以用
A
的归一化本征态展开如下：
|Ψ>
=
∑iCi|ai>
而物理量
A
在
|Ψ>
出现的几率与
|Ci|2
成正比（Born
统计解释）。
3.一个微观粒子在直角坐标下的位置算符
xm
与相应之正则动量算符
pm
有如下对易关系：
[xm,xn]
=
0
[pm,pn]
=
0
[xm,pn]
=
ihδmn
而不同粒子间的所有上述算符均可相互对易。
4.在
Schodinger
图景中，微观体系态矢量
|Ψ(t)>
随时间变化的规律由
Schodinger
方程给出：
ih
∂
∂t|Ψ(t)>
=
H|Ψ(t)>
与此相对应，在
Heisenberg
图景中，一个
Hermitian
算符
AH(t)
的运动规律由
Heisenberg
方程给出（假定AS
不显含时间）：
d
dt
AH(t)
=
1
ih[
AH,H]
5.一个包含多个全同粒子的体系，在
Hilbert
空间中的态矢量对于任何一对粒子的交换是对称的（交换前后完全不变）或反对称（交换前后相差一个负号）。服从前者的粒子称为玻色子（boson），服从后者的粒子称为费米子（fermion）。
量子力学的应用：
1、晶格现象：音子、热传导
2、静电现象：压电效应
3、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
4、磁性：铁磁性
5、低温态：玻色-爱因斯坦凝聚、超流体、费米子凝聚态
6、维效应：量子线、量子点
7、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。
8、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。