量子效应

　　1、【量子效应】（quantum effect)量子力学的基本概念之一。物质在量子状态下所呈现的与宏观物体截然不同的反常特性或现象。由于物质粒子的非连续运动所导致的原子系统分立能级的存在，使这种本质上非连续的量子跃迁导致物质呈现出一些反常特性，如波粒二象性。根据能量量子化假说，在光波的发射和吸收过程中，发射体和吸收体的能量变化是不连续的，能量值只能取某个最小能量元的整数倍。这一最小能量元被称为能量子。自然界中的所有物质在特定情况下都具有波粒二象性，或量子特性。光波本身就是由一个个不连续的、不可分割的能量量子所组成的。光量子概念首次揭示了光的量子特性或波粒二象性，即光不仅具有波动性，同时也具有粒子性。人类进入量子时代后，量子力学的研究不断深入，基于量子规律的新技术也不断涌现，比如激光技术和电子计算机的出现等。

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　　量子效应的理论

　　量子效应是在超低温等某些特殊条件下，由大量粒子组成的宏观系统呈现出的整体量子现象。根据量子理论的波粒二象性学说，微观实物粒子会象光波水波一样，具有干涉、衍射等波动特征，形成物质波（或称德布罗意波）。但日常所见的宏观物体，虽然是由服从这种量子力学规律的微观粒子组成，但由于其空间尺度远远大于这些微观粒子的德布罗意波长，微观粒子量子特性由于统计平均的结果而被掩盖了。因此，在通常的条件下，宏观物体整体上并不出现量子效应。然而，在低温降低或粒子密度变大等特殊条件下，宏观物体的个体组分会相干地结合起来，通过长程关联或重组进入能量较低的量子态，形成一个有机的整体，使得整个系统表现出奇特的量子性质。例如，原子气体的玻色-爱因斯坦凝聚、超流性、超导电性和约瑟夫逊效应等都是宏观量子效应。