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量子效應
鎖定
- 中文名
- 量子效應
- 外文名
- Quantum benefit
- 適用領域
- 量子物理
- 所屬學科
- 量子理論
量子效應理論簡介
根據量子理論的波粒二象性學説,微觀實物粒子會像光波水波一樣,具有干涉、衍射等波動特徵,形成物質波(或稱德布羅意波)。但日常所見的宏觀物體,雖然是由服從這種量子力學規律的微觀粒子組成,但由於其空間尺度遠遠大於這些微觀粒子的德布羅意波長,微觀粒子量子特性由於統計平均的結果而被掩蓋了。因此,在通常的條件下,宏觀物體整體上並不出現量子效應。然而,在温度降低或粒子密度變大等特殊條件下,宏觀物體的個體組分會相干地結合起來,通過長程關聯或重組進入能量較低的量子態,形成一個有機的整體,使得整個系統表現出奇特的量子性質。例如,原子氣體的玻色-愛因斯坦凝聚、超流性、超導電性和約瑟夫遜效應等都是宏觀量子效應。
量子效應應用實例
微觀粒子呈現出波動性,即粒子的“軌道”已經失去了意義——軌道發生了彌散(模糊);當彌散的軌道在空間發生一定的重疊時,各個粒子的幾率分佈也有一定的關聯——量子關聯。因此可以認為產生量子效應的條件是:
①粒子的de Broglie波長>>粒子的平均間距時,系統即為量子系統。根據de Broglie波長 l = h /(2mE) 關係,知道:粒子的質量越小、能量越低、分佈密度越大的系統,越容易呈現出量子效應。