理论物理基础的一部新作──浅析《量子力学的前沿问题》

量子力学与基因科学、计算机并列为２０世纪三大科技成果．以量子力学为代表的基本物理学理论不仅在认识客观物质世界方面发挥了根本性作用,而且导致了一系列重大的高新技术变革．如激光的发明、半导体的应用,深刻地影响了人类社会的物质生活与产业活动．量子力学是研究介观物理、新材料、纳米结构的基础理论．量子力学还有可能大规模地应用到信息科学,此时被传递和加工的不是经典信息,而是量子态的叠加．利用量子力学的奇妙特性,在提高信息运算速度、增大信息存储容量和保证信息通信安全等方面,能突破现有的经典信息系统的极限,从而…     

量子力学的整体性概念和概率诠释的物理内涵

本文回答了文献1～2对量子力学提出的疑问.基于量子力学的整体性概念指出,Landau和Lifshitz给出的一维无限深方势阱中粒子的动能概率分布函数是正确的,Pauli等人给出的概率分布函数是不正确的.从量子测量理论的角度讨论了一维谐振子的动量概率分布问题,并且指出势能大于本征能量的概率不为零并不表示存在负动能的概率分布区域。     

理论物理所专题讲座(Colloquium)简况

 第三次理论物理所专题讲座由中国科学院学部委员、理论所研究员何祚庥先生作了题为《量子力学测量问题和非各态历经(Nonergodic)统计系统》的报告.内容摘要如下:一、测量定理是量子力学基本原理中不可缺少的独立的基本原理量子力学的测量假说就是量子力学体系在经历测量后,要跃迁到相应的算符的本征态或者由所谓纯粹状态转化为混合状态.但不能以量子力学的其它基本原理“推导”出来,必须独立地引入量子力学体系以内.而且,量子力学如果缺少了这一假说,那么在逻辑上很难成为自相封闭的系统.     

什么是量子力学？

1900～1928年间是物理学史上最激动人心的时代,一群天才,主要是年轻人,在不到三十年的时间里构造了崭新的量子力学体系,从而改变了物理学的面貌,也彻底地改变了人类社会的面貌。本文将系统地解释什么是量子(quantum)、什么是力学(mechanics),在对量子力学创建过程的回顾中讲述构成量子力学的具体内容,然后会介绍几例量子力学带来的新技术。量子力学从来都不是什么革命,它只是经典物理学自然的、逻辑的延续。量子力学一如物理学的其它分支,都是人类思想智慧的结晶。量子力学,还有相对论,这些百多年前的头脑风暴,今天应该成为受教育者的知识标配。     

物理与纳电子科学

科学突飞猛进,新技术层出不穷．物理学作为20世纪的领头学科,由经典走向现代,由宏观到微观,已步人一个崭新的发展阶段．20世纪物理学上的两大重要成果是狭义相对论（爱因斯坦）和量子力学（普朗克）,诺贝尔奖得主李政道教授说：“如果没有狭义相对论和量子力学的诞生,就不会有后来的原子结构、分子物理、核能、激光、     

波函数的量钢

量子力学中用来描述微观粒子状态的波函数，除了满足定义所要求的条件之外，还应满足量纲方面的要求．波函数的量纲山归一化条件确定．本文详细地讨论并给出了初等量子力学中常见的一些波函数的量纲．     

几何量子计算和拓扑量子计算——整体性量子现象的新应用

本文概述介绍量子计算的最新进展:几何量子计算和拓扑量子计算,是初步入门的引论性质。作者从量子力学的整体性现象这一观点出发,阐述作为整体现象的量子力学几何相位(亚贝尔和非亚贝尔几何相位),量子体系的拓扑不变性质等的新应用,为先前一本著作[1]所阐述观点的新发展的补充。     

物理与三次技术革命

科学突飞猛进，新技术层出不穷．物理学作为20世纪的领头学科，由经典走向现代，由宏观到微观，已步人一个崭新的发展阶段．20世纪物理学上的两大重要成果是狭义相对论（爱因斯坦）和量子力学（普朗克），诺贝尔奖得主李政道教授说：“如果没有狭义相对论和量子力学的诞生，就不会有后来的原子结构、分子物理、核能、激光、     

几何量子计算和拓扑量子计算——整体性量子现象的新应用

本文概述介绍量子计算的最新进展:几何量子计算和拓扑量子计算,是初步入门的引论性质.作者从量子力学的整体性现象这一观点出发,阐述作为整体现象的量子力学几何相位(亚贝尔和非亚贝尔几何相位),量子体系的拓扑不变性质等的新应用,为先前一本著作[1]所阐述观点的新发展的补充.     

从流体、电场到几率波、连续性方程的对比

 量子力学是反映微观粒子运动规律的理论,它的诞生是对经典物理的突破。正因如此,建立在统计和测不准关系上的量子力学概念和原理具有很高的抽象性,对于习惯于经典理论的初学者,理解和接受这些概念和原理有相当的困难。如果我们能在经典理论中找到量子力学中对应的概念和原理,将二者进行比较,实现认识上的由实到虚,无疑将大大降低对其理解的难度。作为一个实例,本文简略地对比了从流体、电场到几率波的连续性方程,以显示这种对比法在帮助理解量子力学的概念和原理中所起的作用。     

一念非凡之薛定谔量子力学是本征值问题

正量子力学是二十世纪物理学的两大支柱之一。如果论起对人类社会的影响,量子力学比另一支柱——相对论——要大得多。有了量子力学,我们理解了原子的光谱,它的影响之一是让我们能将整个可观测宇宙纳入我们的研究范围;我们理解了固体的导电性,它的影响之一是让我们有了半导体的概念从而使得人类进入了信息时代。对于今天的物理系学生来说,掌握量子力学知识是起码的要求1)。量子力学的基本     

介绍一个简明的量子力学实验──拉姆绍尔-汤森效应

拉姆绍尔和汤森作的低能电子和惰性气体氩、氪、氙原子之间相互作用的研究表明，这些原子所呈现的总有效碰撞截面或电子平均自由程强烈地依赖于电子的运动速度．对该效应的解释是早期量子力学获得巨大成功的范例之一．我们利用国产闸流管测量了氙原子的弹性碰撞截面与电子速度的关系；极大值和极小值分别位于 ６．３ ｅＶ和 ０．８ ｅＶ处．本实验可作量子力学教学的一个示例．     

量子力学波函数模方的实验测定

实验上测定量子力学波函数模方问题是新近兴起的一个前沿课题,也是量子力学发展过程中值得赞赏的一个新进展,从现有的情况看,在原子分子层次内,这种实验是相当成功的;在原子核层次内,这种实验也基本上是成功的.预计,这一研究将极大地促进量子力学的发展,产生量子力学的一个新分支:实验量子力学,本文对实验测定量子力学波函数模方的原理、方法和进展作了简要的介绍.     

德布罗意的生平和贡献──纪念德布罗意诞生一百周年

Ｌ·德布岁意是２０世纪２０年代为量子力学的创建作出杰出贡献的物理大师之一．他创导了粒子具有波性的学术思想，从而导至波动力学的建立．他是迄今因学位论文而获得诺贝尔奖金的唯一的一位物理学家．在５０年代，仙重举批判量子力学哥本哈根学派旗帜，再次提出双重解理论，创导了非线性量子力学．     

电子衍射过程的模拟程序

电子或微观粒子的衍射实验不能直观地将衍射过程显示出来．本文所述是模拟电子衍射过程的 ＢＡＳＩＣ语言程序．在 Ａｐｐｌｅ Ⅱ微机上运行时，明确地表现了电子的衍射过程，衍射图样完整清晰，有助于量子力学中对波函数统计意义的理解．     

量子力学虚拟实验的MATLAB演示

量子力学是一门较抽象的科学.为了更直观、形象地展示量子力学中的一些物理原理和实验现象,本文利用MAT-LAB软件搭建了一个量子力学的虚拟演示平台,可以生动地演示电子双缝衍射、量子隧穿效应、氢原子电子云和斯塔克效应等现象.通过相关物理参数的输入以及物理现象的演示,可以使学生在量子力学的学习中获得更直观的教学感受.     

曾谨言教授的复信

关洪教授的《评曾谨言的量子力学教材》（以下简称《书评》）中涉及量子力学基本原理的诠释的不同观点的争论，还出现了一些对量子力学基本原理的不完全正确的表述．细心的量子力学教师同行会看出，这些表述并未出现在我编写的教材中．为此，就几个主要问题谈一下我的看法，请编辑部指正．     

定性量子力学教学研究

对非物理专业学生进行了定性量子力学的教学尝试．课程以量子力学公设为核心，避开相关的数学，以强调基本概念和物理图像为重点．以教案的形式介绍16学时量子力学课程中光的波粒二象性和电子的波粒二象性的具体教学过程．教学结果表明，学生能够对量子力学概念获得较好的理解．     

国内研究生入学量子力学考题选析(上)

我们对所搜集到的国内研究生入学量子力学考题进行了初步分析,尽管各专业对量子力学的要求不尽相同,但大都有以下两个特点: 一、考察考生对量子力学的基础知识掌握情况,基本训练的扎实程度和解决简单问题的能力的基本题目.(此类题目约占百分之六十) 二、考察考生是否有清晰的物理思想,是否具有较灵活地运用量子力学的基本理论和方法分析解决问题的能力.这类题目灵活性较大,涉及的知识面较广,综合性较强. 下面我们就从以上两个方面介绍和分析一部分考题,主要是一些较难的或较新的题目. 一、基本题目 [题1]态叠加原理的一般说法如下:“如果和…     

量子力学中的位置或动量都不能精确测量

对量子力学测量公设和不确定性原理的一个普遍的误解是,如果单独测量位置或者动量,可以精确测量.本文以在谐振子基态上测量位置为例,说明精确测量位置需要无限大的能量.因此,量子力学中的位置或者动量都不能精确测量.