2.2 量子力学基础

20世纪初，随着人类探索实践的深入和科技的发展，量子力学这一理论框架应运而生，历经一个多世纪的发展，它已成为理解微观世界的关键工具。起初，物理学家们在原子层面探索时，发现传统理论难以解释微观粒子的行为，促使量子理论应运而生，该理论不仅填补了这一空白，还成为经典物理学的有力补充。

量子力学与爱因斯坦的相对论共同构成了现代物理学的理论支柱，支撑起了包括原子物理、量子光学、材料科学在内的多个学科领域。这一理论的诞生归功于普朗克、爱因斯坦、波尔、薛定谔、狄拉克、玻恩和海森堡等物理学巨匠的共同努力。

随着量子理论的不断成熟，人们对微观粒子行为的理解从理论推测转向了实证检验，诸如EPR佯谬、贝尔不等式、非定域性实验以及薛定谔猫态在介观尺度的实现等，极大地深化了我们对量子基本概念和原理的认识。此外，量子理论还揭示了若干宏观层面的量子现象，诸如电子的超导性、超流现象、约瑟夫森效应、霍尔效应以及玻色-爱因斯坦凝聚等，这些发现进一步证实了量子理论的广泛适用性。

本章将深入浅出地介绍量子力学核心概念与原理，为读者了解量子信息基本原理提供必要的基础知识。