自量子世界新奇特現象被發現的時刻，支配電，磁和光現象經典和宏觀的物理規律在極小的亞原子世界不再適用，一幅嶄新的宇宙視野展現在人們的眼前，完全不同於必然、邏輯和理性刻畫的物理世界，量子世界的圖景比大多數人——包括許多物理學家能夠想象和認識的場景更為遼闊和深遠，好像在近日舉辦的國際圍棋“人機大賽”中展露的機器人智力優勢和人類智力的不足，人們感嘆量子世界包羅永珍的奇異景觀，人類智慧似乎難以徹底把握量子世界的奧秘。以10個有關量子力學的性質，基於量子行為的事實描述激發了人們重新審視奇異的量子宇宙，它在微小和極小的尺度上究竟有怎樣的表現。

1，一切事物的量子特性

人們可能想當然地認為，一些事物符合量子力學的特性，另一些事物則不符合量子力學的描述，所有的事物其實都遵循量子力學的規律，不分大小、種類的一切物體都符合量子物理描述的物件和範圍，只不過在經典尺度的大物體中，人們很難發現這些物體的量子效應。為什麼說相對於理論物理，量子力學是一份遲來的禮物？量子效應發現的困難性是其中的原因。量子力學的誕生是科學世界帶給人類文明的最好禮物。物理學家面臨了對基本物理問題作深層次解釋的問題，諸如：為什麼電子的旋轉以原子核為中心，原子核好似“珍珠”，原子好似“蚌殼”，電子在“蚌殼”內以“珍珠”為中心旋轉，形成了不同能級的旋轉軌道。量子力學對微觀粒子的性質給出了準確預測，人們由此相信量子力學的科學性和有效性。

2，量子化不是全盤離散化

“量子”從定義上講一個是離散的組塊，但不是每個事物在短時標概念上都是一份、一份的組塊或不可分割的最小成分。電磁波由量子態的光子構成，波被認為有離散化特性，看上去似乎連續的波在量子層面則不連續。在原子核周圍旋轉的“電子殼”僅有特定的離散半徑，但在量子理論中，其它粒子的特性沒有呈現離散性，例如：電子的位置在環狀傳導的金屬中不是離散的，電子佔據了環狀金屬帶任何連續的位置。構成電磁波的光子能量不是離散的，考慮到這種因素，量子化引力或引力量子化是物理學家取得成功的努力方向，但引力量子化不意味著一種必然性：時間和空間組成的離散化，考慮到其它方面，空間和時間的分離也許是可能的。

3，量子糾纏和疊加概念的不同

量子疊加態是指一個系統在同一時刻具有了兩種狀態的形成能力，但當人們進行測量時，總會發現特別的一種狀態，系統失去了疊加態的特性。量子糾纏是指一個系統的兩個部分或更多部分出現了相關性，糾纏態和疊加態是兩個完全不同的概念，疊加態不是恆定的狀態，一種狀態是不是處於疊加態，這取決於人們希望得到的測量結果，例如：一種狀態可能是位置的疊加，不是動量的疊加。疊加在整個概念上是指某種不確定的狀態，“混沌不清”的狀態一直持續，直到人們做出了某種確定性的測量行為。糾纏概念毫不含糊，它是完全確定性的，糾纏態是每一個此類系統的固有特性，人們已利用量子的糾纏特性研發了量子通訊技術。

4，幽靈般的超距作用

量子力學的資訊傳輸不限於區域性，這種傳輸似乎跨越了一片空域，在資訊的傳送者和接受者之間，資訊本身似乎經過了所有的地點，糾纏行為不限於區域性，但沒有做出任何行為，糾纏只是一種相關性，它不是將非區域性、本地的資訊傳輸者或其它觀測者連線起來。當人們在某個研究專案的演示中看到了兩個相互糾纏的光子，它們被大距離的空間分開，然後對每個光子的旋轉進行測量。在大距離的空間之間沒有一種資訊的傳送比光速還快，當人們試圖將兩個觀測結果結合時，涉及到了兩地的資訊傳播，只能以光速進行，不能高於光速。在早期量子力學的興起中，資訊的定義出現了很大混亂，似乎存在超光速的某種“幽靈作用”，但今天的人們已經知道，量子理論可能與愛因斯坦的狹義相對論相互協調，資訊傳送不能超過光速。

5，量子物理得到了積極研究

量子力學實驗和理論的建構不是昨天才發生的新聞，量子理論事實上起源於一個多世紀以前，但量子特性的許多方面僅在現在的技術條件下才得到了廣泛的檢測，量子光學、量子資訊、量子計算機、量子密碼學、量子熱力學和量子計量學等都是近年來興起的學科和技術，量子技術是現代科學技術領域中非常活躍的部分。量子理論和量子技術的突破和創新為人類賦予了新的能力，人們在量子力學的基礎研究領域燃起了希望的熱情，為人類的科學進步和經濟成長帶來了無限可能的機遇。

（編譯：2016-3-21）