量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。所以，首先应该认识量子力学发展开始。 理想黑体可以吸收所有照射到它表面的电磁辐射，并将这些辐射转化为热辐射，其光谱特征仅与该黑体的温度有关，与黑体的材质无关，黑体也是理想的发射体。1859 年， 古斯塔夫·基尔霍夫(GustavKirchhoff) 证明了黑体辐射发射能量 E 只取决于温度 T 和 频率 v ，即 E = J ( T,v )， 然而这个公式中的函数 J 却成为了一个物理挑战。 1879 年，约瑟夫·斯特凡 (Josef Stefan) 通过实验提出，热物体释放的总能量与温度的 四次方成正比。1884 年，路德维希·玻尔兹曼 (Ludwig Boltzmann) 对黑体辐射得出了同样 的结论，由于这一结论基于热力学和麦克斯韦电磁理论的理论，后被称为斯特凡- 玻尔兹 曼（Stefan-Boltzmann ）定律。 1896 年，德国物理学家威廉·维恩（ Wilhelm Wien ）提出了基尔霍夫挑战的解决方案。 尽管他的解决方案与实验观察结果非常接近，但是这个公式只有在短波（高频）、温度较 低时才与实验结果相符，在长波区域完全不适用。
1900 年，为了解决威廉·维恩提出的维恩近似公式在长波范围内偏差较大的问题，普朗克（ Max Planck ）应用玻尔兹曼（ Boltzmann ）的将连续能量分为单元的技术，提出固定单元大小使之正比于振动频率，这样可以导出精确的黑体辐射光谱，量子化的概念就此诞生。
1901 年，里奇和列维 - 西维塔（ Levi-Civita,Tullio ）出版了《绝对微分学》（ Absolute differential calculus）。 1869 年，克里斯托费尔 (Christoffel) 发现了“协变微分”，这让里奇将张量分析理论扩展到 n 维黎曼空间。里奇和列维 - 西维塔（ Levi-Civita,Tullio ）的定义被 认为是张量最一般的形式，这项工作并不是用量子理论来完成的，但正如经常发生的那样，体现物理理论所必需的数学恰好在正确的时刻出现了。
另眼看羽球1905 年，爱因斯坦（ Einstein ）研究了光电效应（ photoelectric effect ）。光电效应是 在光的作用下，某些金属或半导体释放出电子。但是光的电磁理论给出的结果与实验证 据不符，为此爱因斯坦提出了光量子理论来解决这个难题。到 1906 年，爱因斯坦已经正确地推测出，能量的变化发生在量子材料振荡器的跳跃变化中，跳跃变化是 h ν的倍数， 其中是 h 普朗克常数，ν是频率。
1913 年，尼尔斯·波尔（Niels Henrik David Bohr）发表了一篇关于氢原子的革命性 论文，他发现了光谱线的主要规律。阿瑟·康普顿（Arthur Compton ）在 1923 年从静止的 电子行为导出了光子( 光量子 ) 散射的相对论运动学。ABOVING
1924 年玻（ SatyendraNath Bose ）发表了一篇基础论文，为光子提出了不同的状态， 他还提出光子的数量没有守恒的概念。玻假设这时不考虑粒子的统计独立性，将粒子放入多个单元中，只需要谈论单元的统计独立性，时间证明，玻的这些做法都是正确的。半夏种植
1924 年 11 月，德布罗意（ Duc de Broglie ）写出了一篇题为《量子理论的研究》的 博士论文。文中运用了两个最亮眼的公式：E=h ν和 E=mc 2 。这都是爱因斯坦最著名关系式，前者对光子能量而言，后者对实物粒子能量而言。德布罗意（ Duc de Broglie ）把两个公式综合再作出假设，他认为光量子的静止质量不为零，而像电子等一类实物粒 子则具有频率的周期过程，所以在论文中他得出一个石破天惊的结论——任何实物微粒都伴随着一种波动，这种波称为相位波，后人也称之为物质波或德布罗意波。
1926 年薛定谔（ Schrödinger ）发表了一篇论文，给出了氢原子的方程式，并宣告了波动力学的诞生，同时引入了与每个动力学变量相关的算符。
继德布罗意（ Duc de Broglie）之后，从另一个方面对微观物理理论作出根本性突破 的是直接受到玻尔（ David Bohr ）影响的 23 岁的海森堡（ Heisenberg ）。 1924 年他前往哥 本哈根研究量子论，1925 年发表了一篇有历史意义的论文《对于一些运动学和力学关系的量子论的重新解释》。
海森堡（ Heisenberg ）认为他当时是受了爱因斯坦建立狭义相对论时否定牛顿绝对时间概念的启发。他抛弃了玻尔的电子轨道概念及其有关的古典运动学的量，取而代之以可观察到的辐射频率和强度的这些光学量，同时把玻尔的对应原理加以扩充，使它不是用来猜测量子论某一特殊问题的解，而是用来猜测新力学理论的数学方案。这套新的数学方案，在当时一般物理学家看来是非常陌生的，海森堡（ Heisenberg ）的老师玻恩（ Bonn ） 发现，海森堡（ Heisenberg ）创造的这套数学就是矩阵论，是数学家在 70 多年前就已创造出了的，它是普通数的一种推广。它的最奇特的特征是：“两个矩阵的相乘是不可对易的，即 pq ≠qp ”。为了进一步搞清楚海森堡论文所揭示的数学问题，玻恩约尔丹合作。 当年 9 月他们写了一篇长论文，用数学的矩阵方法，把海森堡的思想发展成为量子力学的系统理论。这就是矩阵力学，也通称为量子力学。
1925 年 7 月，海森堡应邀到剑桥讲学，在卡文迪许实验室作了一系列 报告，最后介绍了他的量子力学新思想；但这些新思想当时并未引起狄拉克注意。8 ～ 9 月间，狄拉克从他的导师福勒处读到海森堡第一篇量子力学论文的校样，开始时他不感 兴趣，觉得太烦琐了，把它搁在一边；十来天后再去仔细读一下，”突然认识到，它对我们所关切的困难，提供了全部解决的线索”，可是狄拉克不满足于海森堡的表达方式，试图使它同 19 世纪发展起来的古典力学的推广形式相适应。
1925 年 11 月 7 日他完成论文《量子力学的基本方程》，使用了一种比矩阵更为方便和普适的数学工具——法国数学物理学家泊松于 1809 年为研究行星运动而创造的“泊松 括号”。它是古典力学中最有力的分析工具之一，能用极其简单的形式把古典力学的基本方程表示出来，狄拉克借助这种工具，应用对应原理，轻而易举地把古典方程改造成为量子力学方程。两个月后，他发布了第二篇论文，用他的方法来处理氢原子；在这篇论 文中，他把量子力学变数称为“q 数”，而把古典物理学的变数称为“c 数”， c 数是可对易的；q 数则不可对易，也不能比较大小。但为了得到可以同实验相比较的结果，必须设法用 c 数来表示 q 数。不久，他又发表题为《量子代数学》的论文，使量子力学成为一个概念上自主的和逻辑上一致的（即自洽的）理论体系。
远程控制系统
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议