量子

现代物理的重要概念之一
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“量子”（quantum，复数形式为quanta），原意是"定量"的意思，指有一定限度的量。[3]在微观世界的物理中，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。[4][5]并且，将同某种场联系在一起的粒子称为这一场的量子。例如电磁场的量子就是光子。[1]
1900年，马克斯·普朗克（Max Planck）在研究黑体辐射时，首先发现物质吸收或发射的辐射能量量子，并提出了“量子假说”。[1][2][6]此后，、爱因斯坦（Albert Einstein）、波尔（Niels Bohr）等物理学家利用量子假说解释了光电效应和原子特性，并陆续经海森伯（Werner Karl Heisenberg）、薛定谔（ErwinSchrodinger）、狄拉克（Paul Adrien Maurice Dirac）、玻恩（Max Born）等人的完善，在20世纪的前半期，初步建立了完整的量子力学理论。[7][8][9][10]
由于量子具备不同于经典物理的特性，如量子叠加、量子纠缠等，目前已发展出量子通信、量子计算等应用领域。[11]量子通信已进入应用示范阶段，在美国、欧洲、中国已建成了量子通信网络，特别是中国科大潘建伟团队做成了世界最长的量子通信线路“京沪干线”。[12][13]而量子计算领域，截至2020年，有美国、中国两国实现了“量子优越性”（也就是建造一台能够解决经典计算机无法解决的问题的量子计算机）。[14]

定义

量子的定义是：“微观世界某些物理量不能连续变化，而只能取某些分立值，相邻两分立值之差称为该物理量的量子。”[1][15]这一定义包括三个含义：首先，量子是从场或波的量子化得出的一种实体，具有类似粒子的性质；然后，量子是任何物理量不可分的单位的总称；最后，微观世界的某些物理量不能连续变化而只能以某一最小单位的整数倍来变化。[16]而同某种场联系在一起的粒子称为这一场的量子。例如电磁场的量子就是光子。[1]