量子力學史 -- AI 偵探風格#
以「推理探案」的方式,追查量子力學從 1900 年普朗克的量子假說到今日量子電腦的每一步: 前因是什麼?線索在哪裡?推理如何展開?後果又如何改變了整個物理與資訊科學?
案件卷宗(歷史年表)#
早期量子論(1900–1924)#
| 年份 | 事件 | 檔案 |
|---|---|---|
| 1900 | Planck 提出量子假說,解決黑體輻射的「紫外災難」 | 1900-Planck量子假說.md |
| 1905 | Einstein 以光量子解釋光電效應 | 1905-Einstein光電效應.md |
| 1911 | Rutherford 由 α 粒子散射實驗發現原子核 | 1911-Rutherford原子模型.md |
| 1913 | Bohr 提出半經典原子模型,解釋氫原子光譜 | 1913-Bohr原子模型.md |
| 1922 | Stern–Gerlach 實驗發現空間量子化 | 1922-SternGerlach實驗.md |
| 1923 | Compton 以光子-電子散射證實光的粒子性 | 1923-Compton效應.md |
| 1924 | de Broglie 提出物質波假說 \(\\lambda = h/p\) | 1924-DeBroglie物質波.md |
| 1924 | Bose–Einstein 統計與 Bose–Einstein 凝聚 | 1924-BoseEinstein統計.md |
量子力學誕生(1925–1928)#
| 年份 | 事件 | 檔案 |
|---|---|---|
| 1925 | Heisenberg 提出矩陣力學 | 1925-Heisenberg矩陣力學.md |
| 1925 | Pauli 提出不相容原理與電子自旋 | 1925-Pauli不相容原理.md |
| 1926 | Schrödinger 提出波動力學 \(i\\hbar\\partial_t\\psi = \\hat{H}\\psi\) | 1926-Schrodinger波動力學.md |
| 1926 | Born 提出波函數的機率詮釋 $\ | \psi\ |
| 1927 | Heisenberg 提出測不準原理 \(\\Delta x \\Delta p \\geq \\hbar/2\) | 1927-Heisenberg測不準原理.md |
| 1927 | 第五屆 Solvay 會議,哥本哈根詮釋確立 | 1927-Solvay會議與哥本哈根詮釋.md |
| 1928 | Dirac 提出相對論性波動方程,預言反物質 | 1928-Dirac方程.md |
深化與論戰(1930s–1950s)#
| 年份 | 事件 | 檔案 |
|---|---|---|
| 1932 | von Neumann 出版《Mathematical Foundations of Quantum Mechanics》,以 Hilbert 空間形式化量子力學 | 1932-VonNeumann數學基礎.md |
| 1935 | Einstein–Podolsky–Rosen 提出 EPR 悖論,質疑量子力學完備性 | 1935-EPR悖論.md |
| 1935 | Schrödinger 提出「貓」思想實驗 | 1935-Schrodinger的貓.md |
| 1948 | Feynman 提出路徑積分形式 \(Z = \\int \\mathcal{D}[x]\\, e^{iS[x]/\\hbar}\) | 1948-Feynman路徑積分.md |
| 1954 | Yang–Mills 規範場論,量子場論的骨幹 | 1954-YangMills規範場論.md |
量子資訊與驗證(1960s–1990s)#
| 年份 | 事件 | 檔案 |
|---|---|---|
| 1964 | Bell 提出不等式,讓 EPR 之爭成為可實驗的問題 | 1964-Bell不等式.md |
| 1982 | Aspect 實驗證實 Bell 不等式被違反,量子糾纏為真 | 1982-Aspect實驗.md |
| 1982 | Feynman 提出量子電腦構想 | 1982-Feynman量子電腦構想.md |
| 1985 | Deutsch 提出通用量子圖靈機與量子閘模型 | 1985-Deutsch量子電腦.md |
| 1994 | Shor 提出量子質因數分解演算法 | 1994-Shor演算法.md |
量子世紀(1996–至今)#
| 年份 | 事件 | 檔案 |
|---|---|---|
| 1996 | Grover 提出量子搜尋演算法 | 1996-Grover演算法.md |
| 1997 | 量子隱形傳態實驗成功 | 1997-量子隱形傳態.md |
| 2016 | IBM 量子雲端問世,量子計算走向大眾 | 2016-IBM量子雲端.md |
| 2019 | Google 宣稱達成「量子霸權」(quantum supremacy) | 2019-Google量子霸權.md |
| 2020s | 量子糾錯與容錯量子計算的進展與未來 | 2020s-量子糾錯與未來.md |
關鍵人物年表#
| 年代 | 人物 | 貢獻 |
|---|---|---|
| 1900 | Max Planck | 量子假說、黑體輻射 |
| 1905/1916 | Albert Einstein | 光電效應、相對論、EPR |
| 1911 | Ernest Rutherford | 原子核 |
| 1913 | Niels Bohr | 原子模型、哥本哈根學派 |
| 1922 | Stern / Gerlach | 空間量子化實驗 |
| 1923 | Arthur Compton | Compton 效應 |
| 1924 | Louis de Broglie | 物質波 |
| 1924 | Bose / Einstein | Bose–Einstein 統計 |
| 1925 | Werner Heisenberg | 矩陣力學、測不準原理 |
| 1925 | Wolfgang Pauli | 不相容原理、自旋 |
| 1926 | Erwin Schrödinger | 波動力學、薛丁格的貓 |
| 1926 | Max Born | 機率詮釋 |
| 1928 | Paul Dirac | Dirac 方程、反物質 |
| 1932 | John von Neumann | Hilbert 空間形式化 |
| 1948 | Richard Feynman | 路徑積分、量子電腦 |
| 1954 | 楊振寧 / Mills | 規範場論 |
| 1964 | John Bell | Bell 不等式 |
| 1982 | Alain Aspect | 糾纏實驗 |
| 1985/1994 | David Deutsch / Peter Shor | 量子電腦、Shor 演算法 |
| 2019 | Google 團隊 | 量子霸權 |