无处不在的量子

量子力学虽然神奇，但是它似乎只适用于微观世界，我们根本无法直接感受到它的存在。那么，它跟我们的日常生活究竟有多大关系呢？其实，除了科学理论，现代应用技术也离不开量子力学。

美国诺贝尔奖获得者斯坦博格甚至估计，在当代经济发展中，有三分之一的国民生产总值来自以量子力学为理论基础的高科技要素。例如，我们每天握在手里的智能手机和工作学习离不开的计算机都是量子力学理论的应用成果。从技术的发展脉络来看，量子力学是固体物理学的基础，固体物理学是半导体物理学的基础，半导体物理学又是集成电路的基础，而有了集成电路才有了计算机和手机。如果没有发明集成电路，人类是不可能造出功能如此强大而体积又如此小的智能手机的。所以说，虽然我们无法直观看到量子力学的研究对象，即电子等微观世界的“小东西”，但每一天我们都把量子力学的应用成果装在口袋里、捧在手中，甚至连睡觉时也会把它放在枕边。

此外，我们对激光也不陌生。它的应用范围很广，有激光笔、激光照明和激光娱乐设备，还有激光手术、激光测距、激光焊接和激光切割等。我们平时使用的网络主要是靠光纤进行连接和通信的，而光纤传导的主要就是激光，因为激光有高方向性、高相干性和高单色性等优点。如果没有光通信的大规模应用，也就没有现在“万物互联”的世界。我们在前面讲过，爱因斯坦获得诺贝尔奖，就是因为他提出了光量子假说，阐述了光电效应的原理。这正是量子力学的奠基性理论之一，人们在此基础上才发明了激光技术。可以说，激光引发了当代的信息革命，从根本上改变了人们的生活。

现今，量子计算机和量子通信等成果也日益成为衡量技术进步的标志。顾名思义，量子计算机能够处理和计算量子态的信息，具有超高的运算速度。量子计算机技术作为继电子计算机之后的下一代新型计算机体系，正在取得日新月异的突破，相信它的发展必将引发新一轮的信息革命。

再来看看量子通信。现代社会离不开顺畅且安全的信息交流，由于量子具有众多神奇的特性，量子通信成为实现这一目标的首选。如前所述，利用量子纠缠可以做到量子隐形传态。此外，由于量子状态一旦被观测就无法还原，所以量子通信信息具有不可被截获、被窃听的安全特性。对传统通信技术来说，这些都是巨大的突破。

总之，在我们的现代文明社会里，从电脑、手机这些我们日常会用到的电子产品，到航天、核能、生物技术领域，几乎一切都以量子力学为基础。一句话，量子力学不但神奇，而且特别有用。

今天，我们已经亲身感受到了量子力学对现代科技文明的促进作用，在更深层次上触动我们的，是它对基础科学理念乃至哲学观念的挑战和颠覆，这些思想上的改变必将影响人类文明的未来。

《三体》作为当代“硬”科幻小说的巅峰之作，怎么能不在里面埋下量子力学的“梗”呢？关于无处不在的量子，本章只是开了一个头，随着小说情节的推进，我们在第七章中还会继续详细介绍。