據(jù)外媒報道，谷歌和微軟將于近期宣布在量子計算領域的重大突破。

　　什么是“量子世界”?

　　對于絕大部分吃瓜群眾來說，所見的物質世界已經(jīng)超越了人腦的負荷。但總有那么一小撮太過卓越的人類，在人類無法用感官感知的，普通人連概念都無法認知，難以想象的復雜領域游刃有余。

　　量子世界，就是這樣一個領域。

　　量子一詞最早來自拉丁語quantus，意為“有多少”，代表“相當數(shù)量的某物質”，用在物理學概念上則最早由德國物理學家M·普朗克在1900年提出。自提出以來，經(jīng)愛因斯坦、玻爾、德布羅意、海森伯、薛定諤、狄拉克、玻恩等人的完善，20世紀前半期初步建立了完整的量子力學理論體系。

　　愛因斯坦是第一個意識到普朗克關于量子的發(fā)現(xiàn)將要改寫整個物理學的物理學家。為了證明他的觀點，1905年，他提出光的行為有時像粒子，稱這些粒子為“光量子”，現(xiàn)在這個詞被稱為光子，這個假說導致了光同時具有粒子和波的特性。

　　玻爾剛開始一直是光量子假說的最堅定反對者之一，直到1925年才接受這個觀點。此后，量子力學革命在愛因斯坦和玻爾的研究方向上展開。

　　德布羅意的人生閱歷頗為豐富，年少時是文藝青年，酷愛文學和歷史，并在1910年獲巴黎索邦大學文學學士學位。然而，原本成為一名歷史學家的計劃，卻在一次關于光、輻射、量子性質等問題的討論后改變，這場討論激起了他對物理學的強烈興趣。其后，他在量子力學上的成績得到了愛因斯坦的肯定，其將光的波粒二象性觀念進行了擴充，包括運動粒子。

　　1925年，海森伯提出矩陣力學，徹底廢除了牛頓力學中的經(jīng)典元素。1926年，玻恩提出量子力學應該被理解為沒有任何因果聯(lián)系的概率。1927年底，海森伯和玻恩在索爾維會議中宣布由愛因斯坦和玻爾掀起的量子力學革命結束。至此，量子力學正式成為一門學科。

　　薛定諤的主要貢獻是在德布羅意物質波理論的基礎上建立了波動力學，其中最為人所知的是“薛定諤的貓”思想實驗，試圖證明量子力學在宏觀條件下的不完備性。然而，這個薛定諤本想要挫敗量子力學的實驗，卻成為教授量子論的經(jīng)典比喻，進而還延伸出平行宇宙等物理問題和哲學爭議。

　　與薛定諤同時期，因為發(fā)現(xiàn)在原子理論里很有用的新形式，即量子力學的基本方程，狄拉克以“狄拉克方程”與薛定諤共享了1933年的諾貝爾物理學獎。

　　1927年布魯塞爾第五屆索爾維物理會議與會者合影(取自網(wǎng)絡)

　　前排左起：朗繆爾，普朗克，居里夫人，洛倫茲, 愛因斯坦, 郎之萬, 古耶, 威爾孫, 里查森

　　中排左起：德拜, 努森, 小布拉格, 克拉默斯, 狄拉克, 康普頓, 德布羅意, 玻恩, 玻爾

　　后排左起：皮卡德, 昂里奧, 埃倫費斯特, 赫爾岑, 德敦得爾, 薛定諤, 維沙菲爾特, 泡利

　　普朗克的量子假說、愛因斯坦的光量子理論、玻爾的原子理論、德布羅意物質波概念、海森伯矩陣力學、薛定諤和狄拉克量子力學基本方程……

　　通過這些創(chuàng)始者的努力，最終究竟證明了什么?

　　量子力學并沒有支持自由意志，只是于微觀世界物質具有概率波等存在不確定性，不過其依然具有穩(wěn)定的客觀規(guī)律，不以人的意志為轉移，否認宿命論。

　　首先，在微觀尺度上，隨機性和通常意義下的宏觀尺度之間仍然有著難以逾越的距離;其次，這種隨機性是否不可約簡難以證明，事物是由各自獨立演化所組合的多樣性整體，偶然性與必然性存在辯證關系。

　　量子計算機是怎么誕生的?

　　20世紀注定充滿沖突，當西方已經(jīng)開啟現(xiàn)代科技和政治文明，東方不少地區(qū)仍處于冷兵器和舊制度的落后體制中。力量對比的嚴重失衡導致地緣沖突不斷，加上資本經(jīng)濟的固有周期弊病、弱肉強食的分贓不均、極端政治的大范圍興起，世界大戰(zhàn)一觸即發(fā)。

　　雖然說科學無國界，但科學家卻有各自的政治理念。二戰(zhàn)開始，海森伯留在德國為納粹效力，負責領導研制原子彈的技術工作。而愛因斯坦、波爾則參與了同盟國以奧本海默領導的曼哈頓計劃。這一計劃的結果除了眾所周知的兩顆原子彈，匯聚千余世界頂級科學家的工程，當然還有更多的故事，理查德·費曼作為曼哈頓計劃天才小組成員之一，加入時還不到25歲，而他提出的費曼圖、費曼規(guī)則和重正化的計算方法，則成為了研究量子電動力學和粒子物理學所不可缺少的工具。