什么是量子效应？

来源：网络作者：心淡然如菊っ更新：2022-12-03 03:04

什么是量子效应？

量子效应是在超低温等某些特殊条件下，由大量粒子组成的宏观系统呈现出的整体量子现象。根据量子理论的波粒二象性学说，微观实物粒子会象光波水波一样，具有干涉、衍射等波动特征，形成物质波（或称德布罗意波）。但日常所见的宏观物体，虽然是由服从这种量子力学规律的微观粒子组成，但由于其空间尺度远远大于这些微观粒子的德布罗意波长，微观粒子量子特性由于统计平均的结果而被掩盖了。因此，在通常的条件下，宏观物体整体上并不出现量子效应。然而，在低温降低或粒子密度变大等特殊条件下，宏观物体的个体组分会相干地结合起来，通过长程关联或重组进入能量较低的量子态，形成一个有机的整体，使得整个系统表现出奇特的量子性质。例如，原子气体的玻色-爱因斯坦凝聚、超流性、超导电性和约瑟夫逊效应等都是宏观量子效应。

量子这个词的起源实际上是指光量子，也就是光的能量是同粒子一样一份一份传播的。由此为出发点发展出来的一套理论被称作量子理论。现在一般说到量子效应，主要是指在空间尺度很小的情况下（更严格来说，是量子数很小的系统），物质体现出的波粒二象性，一些物理量的离散性、量子态的概率性质、不确定性原理等等量子力学的一些内容。这些性质是同经典的牛顿力学完全不同的（比如没有粒子轨道的概念，粒子会有自旋等一些内禀属性）。要想更好的了解这些性质，是必须掌握一些量子力学知识的。介绍这方面的科普书籍也很多。像湖南科技出版社的《第一推动丛书》中《新量子世界》以及《量子夸克》等书。

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