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量子物体

事情越小,就越奇怪。

量子力学的原理来源于对微观现象的研究;原子和基本粒子等量子物体的奇异行为,经常与经典力学和概率相矛盾。

在本课程中,你将探索量子物体的实验,并使用它们来构建新的运动方程,新的物理定律,以及基于代数而非数字的新的测量系统。最后,你会对小的物理如何使激光、晶体管和其他现代技术定义我们的世界有一个新的认识。然后你就可以投入到正在进行的量子信息和计算革命中去了。

互动
小测验

19

概念和
练习

210 +
  1. 1

    旋转类

    通过探索自旋粒子的奇怪行为来了解量子物体的规则。

    1. 为什么量子?

      微小的物体不会直接从墙上弹开,即使你把它们分类了,它们还是会混在一起。

    2. 古典的期望

      用一对磁铁和中子源,你可以观察到最量子的性质:自旋。

    3. 量子的惊喜

      斯特恩-格拉赫实验揭示了亚原子粒子像陀螺一样旋转——或者是真的?

    4. 可见

      观察一个量子物体并不容易:有时变化是不可避免的。

  2. 2

    数学基础

    建立数学形式,通过玩量子自旋操纵量子态。

    1. 包含在
      才华横溢的溢价

      颜色空间

      学习向量空间的最好方法是通过颜色空间。

    2. 包含在
      才华横溢的溢价

      胸罩和凯茨

      你所需要的关于量子物体的所有信息都包含在一个ket中。

    3. 包含在
      才华横溢的溢价

      使用基集

      表示量子态的方法不止一种。

    4. 包含在
      才华横溢的溢价

      不可避免的复杂性

      你可以用矢量来简化量子计算,但你无法避免复数。

  3. 3.

    量子力学

    这是一段探索量子力学经典基础的旅程,以及它们的失败之处。

    1. 包含在
      才华横溢的溢价

      光子灾难

      在爱因斯坦和康普顿的帮助下探索光的量子本质。

    2. 包含在
      才华横溢的溢价

      粒子和波

      麦克斯韦波动方程是灵活的——它们可以把光描述成波或光子的集合。

    3. 包含在
      才华横溢的溢价

      开阔的空间

      学习如何在胸罩和软袖和连续函数之间架起桥梁。

    4. 包含在
      才华横溢的溢价

      挤压测量

      测量粒子位置和动量的准确性是有限度的。

  4. 4

    粒子从箱子中取出

    探索盒子里的量子粒子的行为,了解为什么草是绿色的,为什么半导体是导电的。

    即将到来的
  5. 5

    野外的量子

    用你对量子物体的新理解来解决现实世界的系统,比如量子位元、中微子和核磁共振。

    即将到来的
  6. 6

    量子逻辑

    到目前为止,你一直不敢问的一切:多粒子状态的幽灵世界。

    即将到来的