量子物理学是在分子、原子、核甚至更小的微观水平上研究物质和能量行为的学科。在20世纪初，科学家们发现，宏观物体的规律在如此小的领域中起着不同的作用。

量子是什么意思？

“量子”来自拉丁语，意思是“多少”。它指的是量子物理学预测和观察到的物质和能量的离散单位。即使是看起来非常连续的空间和时间，也有最小的可能值。

谁发展了量子力学？

随着科学家们获得了更精确的测量技术，人们观察到了奇怪的现象。量子物理学的诞生归功于马克斯·普朗克1900年关于黑体辐射的论文。该领域的开发由马克斯·普朗克、阿尔伯特·爱因斯坦、尼尔斯·波尔、理查德·费曼、沃纳·海森堡、欧文·施罗德和其他领域的杰出人物完成。具有讽刺意味的是，阿尔伯特·爱因斯坦在量子力学方面有着严重的理论问题，多年来一直试图反驳或修正它。

量子物理有什么特别之处？

在量子物理学领域，观察事物实际上会影响正在发生的物理过程。光波的行为类似于粒子，而粒子的行为类似于波（称为波粒二象性）。物质可以从一个点移动到另一个点，而无需穿过中间的空间（称为量子隧道）。信息可以瞬间跨越很远的距离。事实上，在量子力学中，我们发现整个宇宙实际上是一系列的概率。幸运的是，正如薛定谔的猫思维实验所证明的那样，它在处理大型物体时会崩溃。

什么是量子纠缠(quantum entanglement)？

其中一个关键概念是量子纠缠，它描述了一种情况，即多个粒子以这样的方式关联，即测量一个粒子的量子态也会限制其他粒子的测量。EPR悖论就是最好的例证。虽然这原本是一个思想实验，但现在已经通过贝尔定理的实验得到了证实。

量子光学

量子光学是量子物理学的一个分支，主要研究光或光子的行为。在量子光学的层面上，单个光子的行为对出射光有影响，这与艾萨克·牛顿爵士开发的经典光学不同。激光是量子光学研究的一种应用。

量子电动力学（qed）

量子电动力学（QED）是研究电子和光子如何相互作用的学科。它是由理查德·费曼（Richard Feynman）、朱利安·施文格（Julian Schwinger）、西尼特罗·托莫内奇（Sinitro Tomonage）和其他人在20世纪40年代末开发的。QED关于光子和电子散射的预测精确到小数点后11位。

统一场论

统一场论是一组试图将量子物理学与爱因斯坦的广义相对论相协调的研究路径，通常是通过巩固物理学的基本力量。一些类型的统一理论包括（有一些重叠）：

• 量子引力
• 环量子引力
• 弦理论/超弦理论/M理论
• 大统一理论
• 超对称
• 万物论

量子物理的其他名称

量子物理学有时被称为量子力学或量子场论。正如上面所讨论的，它也有不同的子领域，有时可以与量子物理互换使用，尽管量子物理实际上是所有这些学科的广义术语。

主要发现、实验和基本解释

早期发现

• 黑体辐射
• 光电效应

波粒二象性

• 杨氏双缝实验
• 德布罗意假说

康普顿效应

海森堡测不准原理

量子物理学中的因果关系——思维实验和解释

• 哥本哈根解释
• 薛定谔猫
• EPR悖论
• 多世界诠释