基礎篇 發現量子世界



第一章 神祕的微觀世界

1.1 古典力學大廈落地

1.1.1. 用宗教統治科學？

1.1.2. 走出「地心說」時代

1.1.3. 蘋果砸出的經典時代

1.2 晴空中飄來「烏雲」

1.2.1. 古典力學的「紫外災難」

1.2.2. 「失靈」的古典力學

1.3 從普朗克公式到光電效應

1.3.1. 普朗克：一個走投無路的做法

1.3.2. 愛因斯坦：讓光子「量子化」

1.4 何為量子？為何力學？

1.4.1. 量子不是粒子？

1.4.2. 量子世界的力學



探索篇 問路量子力學



第二章 從迷途到新生

2.1 初涉原子世界

2.1.1. 拉塞福：從粉碎馬鈴薯到粉碎原子

2.1.2. 波耳：挽救不穩定的原子核

2.1.3. 舊量子理論的迷途

2.2 量子力學除舊迎新

2.2.1. 波粒二象性：量子世界的根本特性

2.2.2. 薛丁格方程式：量子理論的關鍵一步

2.2.3. 電子雙縫干涉：尋找光的答案

2.2.4. 難以解釋的電子雙縫實驗

2.3 宏觀世界的精度革命

2.3.1. 從經典測量到量子測量

2.3.2. 進擊的量子測量

2.3.3. 量子測量五大路線

2.4 感測器的革命

2.4.1. 分秒的精進

2.4.2. 消除誤差的導航

2.4.3. 量子重力儀

2.4.4. 量子雷達，探測成像

2.4.5. 磁測量的「量子化」

2.4.6. 量子磁力計何用？

2.5 量子測量長趨勢

2.5.1. 將量子感測器推向市場

2.5.2. 標準化開始初步探索

2.5.3. 量子測量取得新進展

2.5.4. 離實用尚有距離



第三章 量子的本質

3.1 打破「醜小鴨定理」

3.1.1. 一個沒錯的錯誤

3.1.2. 兩個完全相同的粒子

3.1.3. 自旋量子的背後

3.1.4. 玻色子和費米子

3.2 矩陣力學和不確定性原理

3.2.1. 把矩陣運算帶入量子世界

3.2.2. 從矩陣力學導不確定性原理

3.3 世界是一場碰運氣的遊戲嗎？

3.3.1. 薛丁格不懂薛丁格方程式

3.3.2. 尋找薛丁格的貓

3.3.3. 平行宇宙的可能？



第四章 一隻貓的使命

4.1 計算的重構

4.1.1. 從經典計算到量子計算

4.1.2. 量子計算需要量子演算法

4.1.3. 量子演算法在今天

4.2 量子計算爭霸賽

4.2.1. 量子霸權是什麼？

4.2.2. 經典計算vs量子計算

4.3 量子計算如何改變世界？

4.3.1. 量子計算的應用方案

4.3.2. 量子計算的無限可能

4.3.3. 升級資訊時代

4.4 量子計算，離商業化還有多遠？

4.4.1. 量子計算正吸金

4.4.2. 中美之爭，點燃量子計算

4.4.3. 技術需突破，規模難量產



第五章 上帝不會擲骰子

5.1 量子力學的世紀之爭

5.1.1. 愛因斯坦不相信量子力學

5.1.2. 「光子盒」的挑戰

5.2 被糾纏的愛因斯坦

5.2.1. 解釋不通，穿越時空

5.2.2. 貝爾的不等式

5.2.3. 為量子糾纏正名

5.3 量子糾纏成為強大工具

5.3.1. 從量子糾纏到量子通訊

5.3.2. 讓通訊絕對安全

5.3.3. 量子通訊會代替經典通訊嗎？

5.4 量子通訊，決勝未來

5.4.1. 量子密鑰分發：讓資訊不再被竊聽

5.4.2. 應用場景正在展開

5.4.3. 量子隱形傳態：瞬間移動的祕密法寶

5.4.4. 通往量子資訊網路

5.5 量子通訊，挑戰中前行

5.5.1. 量子通訊仍處於發展初期

5.5.2. 量子通訊的標準化之路



展望篇 激蕩量子時代



第六章 「量子化」的材料

6.1 半導體背後的量子奧祕

6.1.1. 從量子角度認識半導體

6.1.2. PN結和MOS管

6.2 二維量子力學與石墨烯

6.2.1. 用量子的視角打開石墨烯

6.2.2. 新材料的希望

6.2.3. 「黑金」時代還有多遠？

6.3 量子力學登上科技舞臺

6.3.1. 第一次量子科技浪潮

6.3.2. 引領下一代科技革命

6.3.3. 量子科學正在迅猛發展



第七章 走進量子世界

7.1 關於量子科學的思考

7.1.1. 世界觀的重塑

7.1.2. 量子世界需要量子思維

7.2 跳出局限的力量

7.2.1. 隱私的憂慮