波粒二象性:量子物体,如电子、光子等,既可以表现出粒子的性质,也可以表现出波的性质。这就是波粒二象性。例如,电子不仅可以被看作是粒子,具有位置和动量,还可以被看作是波动,具有干涉和衍射现象。
量子隧穿:在经典物理学中,物体需要具备足够的能量才能克服势垒或势阱。然而,在量子力学中,微观粒子有时会以一种概率性的方式穿越势垒,即使其能量不足以克服势垒。这种现象被称为量子隧穿。它在微观尺度上的体现,如粒子穿越细缝或障碍物的能力,违背了经典物理的直观认知。
量子纠缠:量子纠缠是一种特殊的量子态,其中两个或多个粒子之间的状态是相互关联的,无论它们之间的距离有多远。这种关联关系无法用经典物理的概念来解释,即使是瞬间的状态变化在纠缠粒子之间也会产生瞬时的影响。这个现象被爱因斯坦称为“鬼魅遥控”,描述了它超越了经典物理中的局限。
量子迭加:在量子力学中,一个系统的状态可以同时处于多个可能性之间,这种状态叫做“迭加态”。当我们观测这个系统时,它会“坍缩”到其中一个可能的状态,而在观测之前,它实际上处于所有可能状态的迭加中。这种现象被称为量子迭加,它带来了许多关于测量和观察的哲学和物理上的讨论。