波粒二象性:量子物體,如電子、光子等,既可以表現出粒子的性質,也可以表現出波的性質。這就是波粒二象性。例如,電子不僅可以被看作是粒子,具有位置和動量,還可以被看作是波動,具有干涉和衍射現象。
量子隧穿:在經典物理學中,物體需要具備足夠的能量才能克服勢壘或勢阱。然而,在量子力學中,微觀粒子有時會以一種概率性的方式穿越勢壘,即使其能量不足以克服勢壘。這種現象被稱為量子隧穿。它在微觀尺度上的體現,如粒子穿越細縫或障礙物的能力,違背了經典物理的直觀認知。
量子糾纏:量子糾纏是一種特殊的量子態,其中兩個或多個粒子之間的狀態是相互關聯的,無論它們之間的距離有多遠。這種關聯關係無法用經典物理的概念來解釋,即使是瞬間的狀態變化在糾纏粒子之間也會產生暫態的影響。這個現象被愛因斯坦稱為“鬼魅遙控”,描述了它超越了經典物理中的局限。
量子疊加:在量子力學中,一個系統的狀態可以同時處於多個可能性之間,這種狀態叫做“疊加態”。當我們觀測這個系統時,它會“坍縮”到其中一個可能的狀態,而在觀測之前,它實際上處於所有可能狀態的疊加中。這種現象被稱為量子疊加,它帶來了許多關於測量和觀察的哲學和物理上的討論。