量子概念范文

导语：如何才能写好一篇量子概念，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词:量子力学;量子测量;偏振

中图分类号:O413．1 文献标识码:A 文章编号:1000-0712(2016)03-0005-03

量子力学是近代物理学的基础，并且其应用领域已延伸至化学、生物等许多交叉学科当中，这一课程已成为当今大学生物理教学中一个极为重要的组成部分．由于量子力学主要是描述微观世界结构、运动与变化规律的学科，微小尺度下的许多自然现象与人们日常生活经验相距甚远，量子力学的概念有悖于人们的直觉，难以被初学者接受．如果在教学中能够结合具体的物理实验，从现象到本质引导学生思考，就可以使抽象的量子概念落实到对具体实验现象的归纳总结上来．偏振光实验是一个现象直观而且学生容易操作的普通物理实验，在学生掌握的已有知识基础上，进行新内容的教学，符合初学者的认知规律．利用光的偏振现象来阐述量子力学基本概念已被一些国内外经典教材采纳，如物理学大师狄拉克所著的《量子力学原理》［1］，费因曼所著的《费因曼物理学讲义》［2］，曾谨言教授所著的《量子力学卷1》［3］，赵凯华、罗蔚茵教授合著的《量子物理》［4］等教材．在本文中，笔者结合自己的教学体验，着重从可观测量和测量的角度来考虑问题，在以上经典教材的基础上，进一步整理和挖掘光子偏振所能体现的量子力学基本概念．从量子力学的角度对偏振实验现象进行分析，使同学们对态空间、量子力学表象、波函数统计解释、态叠加原理等量子力学概念有一个直观形象的认识，领会量子力学若干基本假定的内涵思想．最后，从量子角度分析了一个有趣的偏振光实验，加深学生对量子力学基本概念的理解，并展示了量子力学的奇妙特性．

1偏振光实验的经典解释

如图1(a)所示，沿着光线传播的方向，顺次摆放两个偏振片P1、P2．光束经过P1后变为与其透振方向一致且光强为I0的偏振光．两偏振片P1和P2的透振方向之间夹角为θ，由马吕斯定律可知，透过偏振片P2的光的强度为I0cos2θ．按照经典的光学理论，此现象可理解如下:在一个与光传播方向垂直的平面内选定一个xy平面直角坐标系，这里为了描述问题的方便，选定x轴沿P2的透振方向．如图1(b)所示，透过偏振片P1的光电场矢量E可分解为两个分量:沿x方向振动的电场矢量Ex和沿y方向振动的电场矢量Ey．偏振光照射到P2偏振片时，投影到y方向的电场矢量被吸收，投影到x方向的电场矢量透过，振幅增加了一个常数因子cosθ，因而强度变为原来的cos2θ倍，这正是马吕斯定律所给出的结果．

2偏振光实验体现的量子力学概念

下面我们由偏振光的实验现象出发，引出量子态、态空间等量子概念，并用量子力学的语言来描述单个光子与偏振片发生相互作用的过程，讨论在多个光子情况下的量子行为与马吕斯定律的一致性．

2．1量子态

从实验得知，当线偏振光用于激发光电子时，激发出的光电子分布有一个优越的方向(与光偏振方向有关)，根据光电效应，每个电子的发射对应吸收一个光子，可见，光的偏振性质是与它的粒子性质紧密联系的，人们必须把线偏振光看成是在同一方向上偏振的许多光子组成，这样我们可以说单个光子处在某个偏振态上．沿x方向偏振的光束里，每个光子处在|x〉偏振态，沿y方向偏振的光束中，每个光子处在|y〉偏振态．假设我们在实验中把光的强度降到足够低，以至于光子是一个一个到达偏振片的．在图1所示的例子中，通过P1偏振片的光子处在沿P1透振方向的偏振态上，如果P2与P1透振方向一致(θ=0)，则此光子完全透过P2，如果P2与P1透振方向正交(θ=π/2)，则被完全吸收．如果P1与P2透振方向之间角度介于两者之间，会是一种什么样的情形，会不会有部分光子被吸收，部分光子透过的情况发生，但是实验上从来没有观察到部分光子的情形，只存在两种可能的情况:光子变到量子态|y〉，被整个吸收;或变到量子态|x〉，完全透过．下面我们用量子力学的语言来描述单个光子与偏振片发生相互作用的过程，引入量子测量、态空间、表象、态叠加原理、波函数统计解释等量子概念．

2．2量子测量、态空间、表象

单个光子与偏振片发生相互作用的过程，可以看成是一个量子测量的过程，偏振片作为一个测量装置，迫使光子的偏振态在透振方向和与其相垂直的方向上作出选择，测量的结果只有两个，透过或被吸收，透过光子的偏振方向与透振方向一致，被吸收光子的偏振方向与透振方向垂直，可见光子经过测量后只可能处在两种偏振状态，这正是量子特性的反应．在量子力学中，针对一个具体的量子体系，对某一力学量进行测量，测量后得到的值是这一力学量的本征值，我们称它为本征结果，相应的量子态坍缩到此本征结果所对应的本征态上，所有可能的本征态则构成一组正交、规一、完备的本征函数系，此本征函数系足以展开这个量子体系的任何一个量子态．很自然，我们在这里把经过偏振片测量后，所得到的两种可能测量结果(透过或吸收)作为本征结果，它们分别对应的两种偏振状态，此两种偏振状态可以作为正交、规一、完备的函数系，组成一个完备的态空间，任何偏振态都可以按照这两种偏振态来展开，展开系数给出一个具体的表示，这就涉及到量子力学表象问题．在量子力学中，如果要具体描述一个量子态通常要选择一个表象，表象的选取依据某一个力学量(或力学量完备集)的本征值(或各力学量本征值组合)所对应的本征函数系，本征函数系作为正交、规一、完备的基矢组可以用来展开任何一个量子态，展开系数的排列组合给出某一个量子态在具体表象中的表示．结合我们的例子，组成基矢组的两种偏振状态取决于和光子发生相互作用的偏振片，具体说来是由偏振片的透振方向决定．在具体分析问题时，为了处理问题的方便，光子与哪一个偏振片发生相互作用，在数学形式上，就把光子的偏振状态按照此偏振片所决定的基矢组展开，这涉及到怎么合理选择表象的问题．

2．3态叠加原理、波函数统计解释

以上简单的试验也可以作为一个形象的例子来说明量子力学中的态叠加原理．态叠加原理的一种表述为［5］:设系统有一组完备集态函数{φi}，i=1，2，．．．，t，则系统中的任意态|ψ〉，可以由这组态函数线性组合(叠加)而成(1)另一种描述为:如果{φi}，i=1，2，．．．，t是体系可以实现的状态(波函数)，则它们的任何线性叠加式总是表示体系可以实现的状态．在我们的例子中，任何一个偏振片所对应的透振态和吸收态构成完备集态函数，任何一个偏振态都能够在以此偏振片透振方向所决定的基矢组中展开，参照图1所示，通过偏振片P1的偏振态可以在以偏振片P2透振方向所决定的基矢组{|x〉，［y)}中表示为(2)相反，|x〉、|y〉基矢的任意叠加态也都是光子可能实现的偏振态．量子力学还假定，当物理体系处于叠加态式(1)时，可以认为体系处于φi量子态的概率为|ci|2．从前面的分析我们知道，当用偏振片P2对偏振态|P1〉进行测量时，此状态随机地坍缩到|x〉偏振态或|y〉偏振态，坍缩到|x〉偏振态的概率为cos2θ，也就是单个光子透过偏振片的概率，多次统计的结果恰好与马吕斯定律相对应，这充分体现了波函数的概率统计解释．

3典型例子

在教学中我们可以引入一个有趣形象的例子，进一步加深对量子力学基本概念的理解．如图2(a)所示，一束光入射到两个顺序排列的偏振片上，偏振片P3的透振方向相对于偏振片P1的透振方向顺时针转过90°角，我们不妨在一个与光传播方向垂直的平面内选定一个xy平面直角坐标系，P1的透振方向沿x轴，P3的透振方向沿y轴．光通过偏振片P1后变成光强为I0的偏振光，偏振方向与偏振片P1透振方向平行，但与P3的透振方向垂直，则光完全被偏振片P3吸收，不能透过．下面我们将看到一个有趣的现象，在偏振片P1和偏振片P3间插入一个偏振片P2，其透振方向在P1和P3之间，这时光竟可以透过P3偏振片．对此试验，我们可由马吕斯定律给出经典的解释．我们不妨设P2的透振方向相对于P1顺时针转过45°角，通过偏振片P1后，变为光强是I0的偏振光，且偏振方向与P1透振方向一致;再通过偏振片P2后，光强变为I0/2，偏振方向沿顺时针转过45°角，与偏振片P2透振方向一致;最后通过偏振片P3后，光强进一步减弱为I0/4，偏振方向又沿顺时针改变45°角，与偏振片P3透振方向一致．可以看到一个有趣的现象，虽然介于偏振片P1和P2间的光束其偏振方向与偏振片P3的透振方向正交，但最后透过偏振片P3的光束其偏振方向却恰恰沿偏振片P3的透振方向，这正是中间偏振片P2所起的作用．下面用我们前面分析偏振光与偏振片相互作用过程中，所建立起来的量子概念给出具体解释．取直角坐标系xy，x轴沿偏振片P1的透振方向，基矢组为{|x〉，［y)};由偏振片P2的透振方向所决定的基矢组为{|x'〉，［y')}，其透振方向沿x'方向，如图3所示，两组基矢之间的关系可表示为(3)由偏振片P3所决定的基矢组仍为{|x〉，|y〉}，不过透过的光子处在|y〉基矢态．光子透过偏振片P1后，其偏振状态处在|x〉态，由式(3)，此状态可以按P2的基矢组展开为(4)根据式(4)，经过P2偏振片的测量，光子有1/2的概率坍缩到|x'〉态，光子透过P2，有1/2的概率坍缩到|y'〉态，光子被吸收．由式(3)，|x'〉态在由偏振片P3所决定的基矢组同样展开为3的测量下，偏振状态发生改变，有1/2的概率坍缩到|y〉态，透过偏振片，有1/2的概率坍缩到|x〉态，被偏振片吸收，总体来说透过偏振片P1的光子有1/4的概率透过偏振片P3，与经典的马吕斯定律相一致．特别注意到光子透过偏振片P1后，状态为|x〉态，与|y〉态正交，没有|y〉态的组分，但光子透过偏振片P3后却正处在|y〉态，这充分体现了测量可以使量子态改变的量子假定，展示了量子测量的奇妙特性．

4总结

结合对偏振光实验的量子解释，我们分析了若干重要的量子力学概念．但严格说来，光子的问题不属于量子力学问题，只有在量子场论中才能处理．采用光子的偏振情形来讨论某些量子概念，理论上虽稍欠严谨，但如上文所述，确实能够直观形象地反映量子力学中的若干基本假定，使抽象的量子力学概念落实到对具体实验的分析中来，易于被初学者接受，我们不妨在学生开始学习量子力学时引入此例，有助于学生理解抽象的量子概念，领会量子力学的思维方式．

参考文献:

［1］狄拉克．量子力学原理［M］．北京:科学出版社，1966．

［2］费因曼．费因曼物理学讲义［M］．上海:上海科学出版社，2005．

［3］曾谨言．量子力学卷1．［M］．北京:科学出版社，2006．

［4］赵凯华，罗蔚茵．量子物理［M］．北京:高等教育出版社，2001．

篇2

父母怎样才能最有效地利用和孩子在一起的时间呢？

有效地提高时间质量

一般认为和学龄前儿童在一起的“质量时间”就是坐下来和他们玩拼图游戏、给他们读故事书，总之是适合他们的年龄的活动，越有教育意义越好。

其实，在一个父母都要繁忙工作的家庭中，孩子最缺少的不是和大人一起玩游戏、学知识的时间，而是给大人当“学徒”的时间。因为他每天9个小时的时间都在和幼儿园的阿姨、小朋友们玩这样那样的游戏，学这样那样的知识。他们需要的是接触社会，去看邮递员投信，看小学生上下学，和你一起买东西，一起清洗地板、给花浇水，或者就是简单地和疲倦的你一起在沙发上躺着，对他们来说可能就是最大的快乐。

而且，就算你坐下来和他们玩拼图，任何一个超过3岁的孩子都会很清楚你并不是喜欢玩，你只是在履行一种责任。相反，一天不见的孩子，如果你让他跟着你参与你的活动，他才会真正感到你是喜欢和他在一起的，这一点对于和孩子相处时间更少的爸爸最为重要。“小家伙，和我一起修理自行车去!”大多数孩子听到这句话，都会兴高采烈地跟在你后面。

质量时间与孩子的自我娱乐

不同年龄、不同性格的孩子在自我娱乐方面有很大差别，想自己玩的孩子自然会自己玩，这时你千万不要再去絮絮叨叨、指手画脚地去教他们了。你的工作只是鼓动和欣赏而已。陪伴孩子并不是非要做点什么、说点什么，你完全可以让孩子在你旁边玩他的东西，而你的事情。不要认为这样做还不如放他们进单独的孩子游戏室，对7、8岁以下的孩子来说，就算在玩，他们也不愿意完全离开你，如果你不在，反倒会因为经常想找你而中止自己的游戏。

不要打断孩子的自娱自乐，比如孩子的积木还剩两块就摆完的时候就催他去洗澡之类。你不能指望孩子的活动完全符合你的时间安排。

质量时间与电视机

大多数家长都抵抗不住一种省事省力的诱惑：把电视和录像作为孩子的“保姆”。也难怪，工作一星期的父母，堆了一星期的活等到星期六来做，恐怕也只有一盘录像带能给他们带来几十分钟的平静。但应该小心的是，这个做法很容易上瘾，星期六放了1盘，星期天再放3盘，电视机一打开就再也关不上了，这时你记得“质量时间”几个字怎么写吗？

电视和录像带并不是完全不好，但家长应该事先了解，这盒录像带会播点什么、电视上什么时候演什么节目，为孩子提前计划好，插入孩子的时间表内；如果有时间尽量和孩子一起看，避免孩子看到他们不该看的东西。

篇3

关键词：店铺自我认同；店铺印象；品牌自我认同

中图分类号：F713.50

文献标识码：A

文章编号：1000—2154（2013）03—0073—08

一、引

言

商业集聚内存在着许多有特色的小店铺，理论上，这些小店铺应该了解和迎合消费者的需求偏好，依据店铺印象来调整经营策略。可现实中，很多成功的小店主一般是以自己的经营知识和经验来组织备货，装饰店铺，试图让自己的目标顾客在众多的小店铺中发现自己。也就是说，店主是通过各种渠道向消费者传递自己的价值观，赋予了消费者店铺印象。小店主经营的问题不是如何去发现目标顾客，而是如何让目标顾客发现或识别自己。这就提出了经营者是如何影响店铺印象形成的问题。现有的印象研究，基本是从消费者心理的角度关注感知对印象形成的影响，而忽略了经营者的影响。那么，零售商在经营过程中是如何将自己的价值观传递给顾客，积极主动地影响店铺印象的形成呢？这就需要知道零售商的自我感知和自我意识。

虽然已有学者开始关注零售商如何感知自己的店铺（如，Oppewal和Timmermans），但简单地将经营者置于消费者的地位感知自己的店铺仍然无法解决与顾客沟通即被顾客识别的问题。幸运的是，在品牌理论中，品牌自我认同（Brand Identity）的概念，很好地解释了品牌印象形成过程中经营者与目标顾客之间沟通的影响，并且已经非常成熟。将零售店铺看作一个品牌，将品牌自我认同的概念引人零售店铺印象的研究中应该是可行的。因此，本文意在将品牌自我认同理论引入到零售研究中来，构建店铺自我认同（Store Identity）的概念；探讨店铺自我认同和店铺印象的关系；探索性地解决店铺自我认同的测量问题，用店铺自我认同预测零售商总体店铺感知，来检验店铺自我认同的预测效度。本文的主要创新之处在于构建了在店铺和消费者之间沟通起重要作用的构念——店铺自我认同，并探索了店铺自我认同的测量问题。

二、“店铺自我认同”概念的演进

店铺也是一种品牌。零售商如果在商品、服务、营销等方面形成自己的经营特色，那么零售店铺就可以建立自己的品牌，并且能建立自己的品牌形象。所以，把品牌自我认同理论引入到零售店铺研究中来是可行的。尽管可以将零售店铺看作一个品牌，但店铺展现给消费者的形象和品牌所展现给消费者的形象还是有差别的。所以欲把品牌自我认同理论引入到零售店铺研究中，还要进行严谨的思考，并进行取舍。

（一）零售商的店铺印象

已经有学者提出可以通过零售商对自己店铺的感知来对店铺进行诊断或战略选择。Oppewal和Tim-mermana针对竞争优势开发了零售商店铺印象的测量工具。结果显示，多数零售商认为，服务是最能使自己与竞争者区分开来的因素，价格和促销是最不能与竞争者区分开来的因素；价格、选址、店铺内部设计、备货、服务、产品质量等六个维度形成了零售商感知的店铺印象。但此研究仅仅是从感知的角度来研究零售商对其店铺所形成的印象，其维度并没有超出消费者店铺印象的范围。Birtwistle等进一步对零售商和消费者的感知差异进行了分析，主要从商品质量、价格、商品风格、备货、退换政策、声誉、销售人员、店铺内部设计等八个维度进行比较，结果显示零售商和消费者双方对同一店铺的感知存在差异。这也说明零售商不仅要正确感知自己的店铺，还要形成店铺自我认同，并利用有效的沟通手段，将这种自我认同传递给消费者，减小零售商和消费者之间的感知差距。

以上研究可以看出，零售商的店铺印象与消费者的店铺印象的维度大体一致，是零售商对店铺功能品质和心理属性的感知，但零售商是流通渠道的中间环节，他们不仅需要对店铺的属性进行感知，还需要设定经营目标、把握目标顾客、与顾客建立关系等。另外，零售商店铺印象理论没有很好地借鉴品牌自我认同理论，还仅仅停留在印象层面，这是有局限性的，这就需要引入更全面的概念，“店铺自我认同”这一概念恰恰能满足以上要求。

（二）品牌自我认同

“Brand Identity”主要存在两种中文译法：品牌识别（如，范秀成和高琳）和品牌认同（如，冯兰）。品牌识别侧重于品牌使用者对品牌进行识别，而“认同”侧重于品牌管理者对品牌特征的认知或感知而形成的理念或价值观，品牌管理者将这些理念或价值观传递出去，是为了区别于其他品牌，从而获得消费者的认同。可见，品牌识别最终归结为品牌认同，所以本研究将“Brand Identity”取后者的意思，即“品牌自我认同”。

品牌自我认同是品牌战略者试图创造或保持的一系列特定的品牌联想。类似地，店铺自我认同是零售商建立的，以此来塑造店铺形象，目的是建立良好的店铺印象。Kapferer指出自我认同意味着做真实的自我，要有一个有别于他人的、永不改变的目标来驱动你前进，这就是品牌自我认同。企业从自身的角度对品牌进行建构与认知，形成经营理念或价值观，这些经营理念或价值观会反映在品牌的方方面面，如实体、个性等，这些方面再反映到消费者头脑中便形成了品牌印象。当某产品与一个人内心深处秉持的价值体系或者自我概念相联系时，消费者就会发生产品涉入。对品牌印象的追求，可能产生的问题是消费者对你指手画脚，简言之，就是顾客导向使用过头了。同样，店铺印象也有类似的缺点，店铺印象可能会随着消费者购买目的的不同而发生变化，过于追求完美的店铺印象也可能产生顾客导向过头的现象，而店铺自我认同是零售商的主动行为，是可以控制的。零售商需要通过店铺自我认同来管理店铺的关键特征，从而形成良好的消费者店铺印象。

（二）预试问卷形成及初测

对深度访谈的29个题项和来自文献的17个题项进行汇总，得到店铺自我认同的初始测量题项。然后由专家组进行补充和修正，通过反复讨论，删除了“销售人员会搭配衣服”这一题项，因为这一题项只适合于服装行业。问卷由专家组反复阅读，对有歧义或意思模糊不清的地方逐一进行修改。最终形成的店铺自我认同初始问卷，共45个题项。问卷采用Likert五点记分法（1=“非常不同意”、5=“非常同意”）。问卷的预测试结果基本令人满意，题项不需要作大的变动，只对提示语及问卷格式进行了微调，最终形成了店铺自我认同正式的调查问卷。

（三）样

本

采用便利抽样的方法，深入长春市桂林路、重庆路、长江路的零售店内部进行问卷调查来收集数据。发放问卷210份，有效问卷209份，问卷有效率达99.5%。被访者中，男性占20.1%，女性占79.9%；年龄在20～35岁的占76.6%，其他年龄的占23.4%；店内员工人数在3人以下的占77.5%，3人以上的占22.5%；店铺成立年限在2年以下的占37.8%，在2-4年的占34.0%，5年以上的占28.2%。

四、数据分析

（一）店铺自我认同因子结构确定

首先，来计算Cronbachα值，Cronbach α值在0.491～0.815之间。删除题项～总体相关系数低于0.4且Cronbachα值低于0.5的题项，共9个题项被删除，Cronbachα值在0.581～0.815之间，达到了一般水平，信度可以接受。

然后，对剩下的36个题项进行探索性因子分析，将因子载荷低于0.5、因子下仅有一个题项或交叉载荷过高的题项删除，先后进行4次因子分析，最终有28个题项纳入到店铺自我认同的测量模型中（KMO=0.795，x2f=1774，df=378，p

根据探索性因子分析的结果，对店铺自我认同的八维测量模型具体阐释如下：

（1）目标顾客。目标顾客的社会阶层、年龄、经济状况、性格、偏好在“目标顾客”这一因子上都有较高的载荷。反映了零售商共同的战略，就是尽力把握目标顾客，识别出属于自己店铺的顾客，实现准确定位。另外，“销售人员能够及时提供服务”和“销售人员耐心”这两个题项在“目标顾客”这一因子上有较高的负载荷，分别是-0.047和-0.043，这是一个有趣的现象，说明如果销售人员能识别出进店顾客不是本店的目标顾客，销售人员就不会及时提供服务，并且没有耐心，如果是本店的目标顾客，就会有耐心地向他提供及时且适当的服务。

（2）销售人员。“销售人员的态度和善与有耐心”在“销售人员”这一因子上的载荷较高，而服务政策的3个题项在“销售人员”这一因子上均有较高的负载荷——“附加服务（-0.022）”、‘付款工具（-0.082）”、“会员制度（-0.072）”，表明零售商认为，如果销售人员提供了良好的服务，那么其他的服务政策就不那么重要了。销售人员这一维度的均值得分最高（4.618），可见销售人员所提供的服务是小店铺的竞争利器。

（3）店铺位置。“店铺位置”因子下的“容易到达”和“容易找到”的载荷分数较高，而“附加服务”有较高的负载荷（-0.058），显而易见的是，如果消费者能得到更多的附加服务，零售商能为消费者创造更多的顾客价值，即使店铺很难到达，也是可以克服的，即店铺魅力可以抵消距离阻力。

（4）内部设计。“内部设计”因子下的“卫生清洁”与“气氛温馨”有较高的载荷，而“知名品牌”在“内部设计”这一因子下有较高的负载荷（-0.086），这暗示了，如果商品是知名品牌，消费者会降低对店铺设计的感知。

（5）店铺一顾客关系。“店铺一顾客关系”因子由“愿意等待本店新品”、“贵也在本店买”、“下次还来本店购物”3个题项组成，并都有很高的正载荷，访谈表明，回头客占据了店铺经营的大部分销售额，与顾客建立关系是零售商经营中的一项重要工作。

（6）服务政策。“服务政策”因子下的“付款工具”和“附加服务”有较高的正载荷，随着越来越多的人使用信用卡等电子银行业务，仅仅提供现金交易是不够的。再有，如果消费者能够得到额外的服务，就会更满意。但是，服务政策这一维度的均值最低（2.423），可能是因为本研究的调查对象是商业集聚内的小店铺，这些小店铺一般只接受现金结账，也很少有店铺建立会员制度。

（7）商品与店铺目标。“商品”因子下的“商品的品牌和质量”有较高的正载荷，“附加服务”和“气氛温馨”有较高的负载荷（分别为-0.074和-0.092），说明商品的品牌和质量仍然是经营中应该着重关注的因素，如果商品好，服务和气氛方面差一些也能令消费者接受。

店铺要想成为百年老店，必须要有长远的目标，零售商本身要有极强的战略意识，这样才能在激烈的竞争中不断进步。

（8）价格。零售商一直认为价格是经营中最重要的因素，但在本研究的题项中因为Cronbaeh α值过低被删除，从调查问卷中也可以看出，很多店铺并不是以低价格为卖点，而是追求高档次高价位，店铺的目标和实际经营情况非常一致，零售商不会为了价格战而竞争，同时消费者的经济水平并不一致，高价格高档次的店铺也迎合了经济水平高的消费者。

（二）效度检验

采用方差极大旋转法对各因子进行旋转，所以各因子间相互正交，因此，判别效度得到检验。各因子下的题项间有较高的内部一致性，所以聚合效度得到检验。

为了检验店铺自我认同测量的预测效度，本研究令店铺自我认同作为自变量，店铺总体感知为因变量（包括3个题项：总的来说，我的店铺经营很好；我对我的店铺很满意；我认为我的店铺会越来越好），进行SEM分析。模型拟合良好（x2=84.052，df=43，Xsup>2/df=1.995，CFI=0.900，RMSEA=0.068）。数据支持了店铺自我认同测量的预测效度。店铺自我认同测量显著正向影响店铺总体感知（β=0.813，t=6.587）。

通过以上的分析，得到了店铺自我认同的八维度测量模型，信度、效度得到了检验，并且这八个维度作为一个整体可以预测零售商店铺总体感知。表2展示了描述性统计分析结果，八维度的均值的变化范围为2.423-4.618，标准差的变化范围为0.794-1.629，标准差均值为1.076，表明这八个维度的变异很大。

五、结论与展望

（一）结论与启示

通过分析，本研究得出如下结论：

（1）将品牌自我认同这一概念引入到零售研究中来，界定了店铺自我认同，店铺自我认同是零售店铺研究的一个新视角。店铺自我认同是零售商在经营过程中形成的经营理念或价值观。从零售商的视角研究其自我感知的问题，将弥补仅从消费者视角研究的不足。

（2）店铺自我认同共分八个维度，分别为：商品、服务政策、销售人员、内部设计、店铺位置、店铺目标、店铺一顾客关系和目标顾客。零售商受设施、商品经营技术等的制约，只能在一定范围内经营商品。在自己经营的商品领域，零售商对其地域内的消费者需求，大致有一个猜想的轮廓，零售商根据这个轮廓描绘出店铺自我认同并组织经营，零售商试图将店铺自我认同的部分维度展现给消费者，来接受消费者的审判。所以，可以说零售商通过店铺自我认同谋求与无数消费者的意义共享。

（3）店铺自我认同和店铺印象的维度既存在着区别又有着紧密的联系。店铺自我认同和店铺印象的关系已经在本文第二部分给出了详尽的分析，将店铺自我认同的维度和消费者店铺印象的维度进行比较，可以看出这两个概念的部分维度是相同的，例如，商品、内部设计等等，但存在差异，目标顾客、店铺一顾客关系、店铺目标这三个维度并不是消费者店铺印象所关注的内容，而零售商却非常在意它们。所以不仅要从消费者视角来研究店铺印象，还要从零售商视角来研究店铺自我认同。只有考虑店铺自我认同，才能塑造良好的店铺形象。

（二）理论贡献和管理启示

本研究的理论贡献主要体现在三个方面：（1）建设性地将“品牌自我认同”这一概念引入到零售研究中来，提出店铺自我认同，这一概念将会增强对相关构念的解释能力，为进一步研究提供了基础。（2）初步解决了店铺自我认同的测量问题，为深入定量分析提供了测量工具。（3）店铺自我认同/印象关系模型的提出，明确了店铺自我认同在店铺与消费者沟通中的重要作用，同时为深入研究店铺印象提供了新的理论视角。

本研究的管理启示主要体现在两个方面：一方面，当零售商想诊断或提升店铺时，店铺自我认同的八维度为零售商提供了决策依据。当经营环境不允许零售商作全面的提升时，零售商也可据此知道哪些因素为首要的提升因素，哪些因素可以暂不提升。另一方面，管理型商业集聚的管理者，可以通过测量店铺自我认同与店铺印象之间的一致性，以此诊断出哪些店铺经营良好，为集聚带来了客流，哪些店铺经营不善，拉低了集聚的整体水平，进而对集聚内的店铺作调整。

篇4

关键词：持续质量改进 低年资护士 专科护理水平 三级护理查房 专科讲座

持续质量改进（CQI）是在全面质量管理基础上发展起来的，更注重过程管理和环节质量控制的一种新的质量管理理论【1】。为了适应社会的发展，护士需要不断提高护理服务水平，从而达到真正地提高护理质量。随着医院的扩建，近3年来我院新招了护士78名，在2010年护理部组织的专科护理质量检查中成绩不理想，主要存在专科知识模糊、技术操作不熟练、应急能力差、对病情掌握不全面等问题。我院于2011年1月开始在低年资规范化培训的基础上实施持续质量改进，在原有低年资规范化培训基础上实施三级护理查房和专科讲座，提高了护士专科护理水平，增强了护患之间的沟通，在提高护理质量方面取得一定的效果。现报道如下。

1 临床资料

1.1 一般资料 取2011年1月 ～ 2011年12月全院工作1 ～ 3年护士78名为实验组。取2010年1月 ～ 2010年12月全院工作1 ～ 3年护士51名为对照组。护理部定期对全院低年资护士进行专科护理质量检查和病人满意度调查。

1.2 方法

1.2.1 组织计划 成立由护理部主任为组长，各科护士长为组员的质量改进小组。制定CQI计划，确定项目负责人、小组人员、提出问题、分析原因、讨论并拟定预期目标、实施方案和评价标准。

1.2.2 收集资料，确定存在的问题 对2010年1月～12月全院专科护理检查结果从病情掌握、专科护理、专科操作、应急能力、病人满意度五个方面收集资料发现存在的问题。（1）护士专科理论知识不足，护理措施落实不到位。（2）专科操作不规范，操作过程中人文关怀不够。（3）护理体格检查顺序错、手法不正确。（4）应急能力欠缺。（5）年轻护士与病人及家属沟通不和谐，病人对年轻护士的满意度低。

1.2.3 分析问题产生的原因 （1）护士因素：低年资护士理论基础差；主动学习意识差，学习方法不对；缺乏敬业精神。（2）带教因素：带教老师专科知识欠缺，带教方法片面，未理论联系实际。（3）护士长因素：护士长自身专科知识欠扎实，检查方法片面性。（4）管理因素：专科护理检查方法有偏向性，疾病查房及业务查房方法有弊端。

1.2.4 改进方法 （1）提高护士长自身素质 各科护士长带头学习本科室疾病专科理论知识，归纳总结本科室常见疾病的专科理论知识，包括从病因、病理到出院健康指导，抓要点，简单、扼要概括后供低年资护士学习。（2）疾病查房转变为三级护理查房 三级护理查房在病房内进行，由责任护士进行病史汇报、体格检查，提出相关的护理问题及护理措施并进行健康教育，责任组长进行补充并点评，护士长根据病种进行专科知识提问、考核。（3）加强带教老师的专科知识，灵活应用带教方法 各科带教老师认真学习本科室新制订的专科知识内容，由护士长监督、考核。带教时重视理论联系实际，多问为什么，多解释为什么，加强对专科知识的带教。（4）开展专科讲座 采用PPT形式，由低年资护士制作、主讲，全科室护士共同点评。内容以科内常见病、多发病为主，结合临床病例进行。从病因、病理、临床表现、诊断、护理问题、护理措施到健康教育进行全方位讲解。低年资护士讲解完后，护士长可根据讲座内容进行提问并就重点内容组织讨论，最后全科护士共同点评，指出本次讲座存在的问题或不足。要求工作一年内的护士完成专科讲座2次/年，工作2 ～ 3年的护士完成专科讲座4次/年。（5）改变护理部专科护理质量检查方式 进行专科护理质量检查前，检查者先学习相关的专科理论知识。检查时注重护理措施落实情况，重点检查护理要点、护理措施落实的原因。

1.2.5 预期目标 通过持续质量改进，从思想上认识到专科知识的重要性，通过不同形式学习专科护理知识，改进检查方法，促进专科知识的掌握，规范护理措施的落实，提高专科护理质量。护理部组织的专科护理质量检查中得分率≥90%，病人满意度≥90%。

1.3 评价标准

1.3.1根据我院护理部制定的专科护理检查标准，总分100分，其中病情掌握占20分，专科护理占40分，技术操作占20分，应急能力占10分，健康教育占10分。

1.3.2 根据我院护理部制定的病人满意度调查表。

1.4 统计学方法

把所获得的数据录入SPSS16.0统计软件包，应用t、ⅹ2检验进行统计学分析。

2 结果

2.1 两组一般项目比较尚属均衡，见表1

2.2 效果评价

3 讨论

3.1 持续质量改进有利于提高低年资护士的专科知识水平 通过实施“责任护士—责任组长—护士长”式三级查房模式，可以总结出低年资护士工作中存在的不足，提出预防性护理措施并积极落实，有效地控制了护理质量的薄弱环节，防止护理不良事件和并发症的发生，使患者获得更为安全、优质的护理。同时，随着查房次数的增多，护士接触的病例种类越来越多，拓宽了护士的学习范围【2】。专科讲座能帮助低年资护士加深对科内常见病、多发病的病因、病理、临床表现、护理问题、护理措施、健康教育的认识，而且促使低年资护士主动运用书籍、专业网站查询、求助专科医生等多种方式扩大知识储备【3】，专科理论知识明显提高。专科知识由原来的31.64±5.25分上升到37.14±1.53分（p

3.2 持续质量改进规范了低年资护士的技术操作 三级护理查房中护士长对低年资护士的专科操作考核，可促使护士平时主动进行专科操作训练。而且通过带教老师操作示范，进一步加深了低年资护士对护理技术操作的要领掌握和精髓领会【4】。低年资护士的专科技术操作由原来的16.67±1.89分上升到18.65±0.79分（p

3.3 持续质量改进提高了低年资护士的应急能力 通过对危重患者及时到位的查房，使低年资护士对应急流程、抢救仪器的使用了如指掌，能在患者病情变化时做出正确处理，并可预见性地对一些潜在性问题采取积极的措施，降低护理风险。使低年资护士的应急能力由原来的6.99±1.86分上升到8.26±1.07分（p

3.4 持续质量改进提高了患者的满意度 专科讲座丰富了低年资护士的理论知识，三级护理查房把理论与实际相联系，提高了护理水平，使健康教育更加深入、专业，满足了病人的需求。病人对自身疾病及治疗的知晓率由原来的6.61±2.07分上升到8.52±0.98分（p

3.5 营造良好的学习氛围，激发了低年资护士的学习兴趣 每位低年资护士都有机会成为三级护理查房和专科讲座的主角，她们的学习兴趣得到了有效激发，将被动学习转换为主动学习。因为只有不断学习，查阅资料，掌握扎实的专业理论知识及相关的交叉边缘学科知识，才能在业务查房过程中，将理论与实践更好地结合起来，知其然并知其所以然，充分地发表自己的见解【5】。

护理三级查房联合专科讲座是将理论与实际相结合的过程，不仅可以提高低年资护士的专科知识，同时也提高了她们的技术操作、应急能力和沟通交流能力，从而提高了护理质量，使病人获得安全、优质、满意的护理。

参考文献

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[5]吴桂云.关于提高护理查房质量的探讨[J].医学信息，2010，23（12）：4508-4509

作者简介：何永飞（1975-），女，浙江宁波，本科，主管护师，护士长，电话：13566527098

篇5

人们通常把爱因斯坦与玻尔之间关于如何理解量子力学的争论，看成是继地心说与日心说之后科学史上最重要的争论之一。就像地心说与日心说之争改变了人们关于世界的整个认知图景一样，爱因斯坦与玻尔之间的争论也蕴含着值得深入探讨的对理论意义与概念变化的全新理解以及关于世界的不同看法。有趣的是，他们俩人虽然都对量子力学的早期发展做出了重要贡献，但是，爱因斯坦在最早基于普朗克的量子概念提出并运用光量子概念成功地解释了光电效应，以及运用能量量子化概念推导出固体比热的量子论公式之后，却从量子论的奠基者，变成了量子力学的最强烈的反对者，甚至是最尖锐的批评家。截然相反的是，玻尔在1913年同样基于普朗克的量子概念提出了半经典半量子的氢原子模型之后，却成为量子力学的哥本哈根解释的奠基人。爱因斯坦对量子力学的反对，不是质疑其数学形式，而是对成为主流的量子力学的哥本哈根解释深感不满。这些不满主要体现在爱因斯坦与玻尔就量子力学的基础性问题展开的三次大论战中。他们的第一次论战是在1927年10月24日至29日在布鲁塞尔召开的第五届索尔未会议上进行的。这次会议由洛伦兹主持，其目的是为讨论量子论的意义提供一个最高级的论坛。在这次会议上，爱因斯坦第一次听到了玻尔的互补性观点，并试图通过分析理想实验来驳倒玻尔—海森堡的解释。这一次论战以玻尔成功地捍卫了互补性诠释的逻辑无矛盾性而结束；第二次大论战是于1930年10月20日至25日在布鲁塞尔召开并由朗子万主持的第六届索尔未会议上进行的。在这次会议上，关于量子力学的基础问题仍然是许多与会代表所共同关心的主要论题。爱因斯坦继续设计了一个“光子箱”的理想实验，试图从相对论来玻尔的解释。但是，在这个理想实验中，爱因斯坦求助于自己创立的相对论来反驳海森堡提出的不确定关系，反倒被玻尔发现他的论证本身包含了驳倒自己推论的关键因素而放弃。

当这两个理想实验都被玻尔驳倒之后，爱因斯坦虽然不再怀疑不确定关系的有效性和量子理论的内在自洽性。但是，他对整个理论的基础是否坚实仍然缺乏信任。1931年之后，爱因斯坦对量子力学的哥本哈根解释的质疑采取了新的态度：不是把理想实验用作正面攻击海森堡的不确定关系的武器，而是试图通过设计思想实验导出一个逻辑悖论，以证明哥本哈根解释把波函数理解成是描述单个系统行为的观点是不完备的，而不再是证明逻辑上的不一致。在这样的思想主导下，第三次论战的焦点就集中于论证量子力学是不完备的观点。1935年发表的EPR论证的文章正是在这种背景下撰写的。从写作风格上来看，EPR论证既不是从实验结果出发，也不再是完全借助于思想实验来进行，而是把概念判据作为讨论的逻辑前提。这样，EPR论证就把讨论量子力学是否完备的问题，转化为讨论量子力学能否满足文章提供的概念判据的问题。由于这些概念判据事实上就是哲学假设，这就进一步把是否满足概念判据的问题，推向了潜在地接受什么样的哲学假设的问题。例如，EPR论证在文章的一开始就开门见山地指出：“对于一种物理理论的任何严肃的考查，都必须考虑到那个独立于任何理论之外的客观实在同理论所使用的物理概念之间的区别。这些概念是用来对应客观实在的，我们利用它们来为自己描绘出实在的图像。为了要判断一种物理理论成功与否，我们不妨提出这样两个问题：（1）“这理论是正确的吗？”（2）“这理论所作的描述是完备的吗？”只有在对这两个问题都具有肯定的答案时，这种理论的一些概念才可说是令人满意的。”〔3〕从哲学意义上来看，这段开场白至少蕴含了两层意思，其一，物理学家之所以能够运用物理概念来描绘客观实在，是因为物理概念是对客观实在的表征，由这些表征描绘出的实在图像，是可想象的。这是真理符合论的最基本的形式，也反映了经典实在论思想的核心内容；其二，如果一个理论是令人满意的，当且仅当，这个理论既正确，又完备。那么，什么是正确的理论与完备的理论呢？EPR论证认为，理论的正确性是由理论的结论同人的经验的符合程度来判断的。只有通过经验，我们才能对实在作出一些推断，而在物理学里，这些经验是采取实验和量度的形式的。〔4〕也就是说，理论正确与否是根据实验结果来判定的，正确的理论就是与实验结果相吻合的理论。但文章接着申明说，就量子力学的情况而言，只讨论完备性问题。言外之意是，量子力学是正确的，即与实验相符合，但不一定是完备的。为了讨论完备性问题，文章首先不加证论地给出了物理理论的完备性条件：如果一个物理理论是完备的，那么，物理实在的每一元素都必须在这个物理理论中有它的对应量。物理实在的元素必须通过实验和量度来得到，而不能由先验的哲学思考来确定。基于这种考虑，他们又进一步提供了关于物理实在的判据：“要是对于一个体系没有任何干扰，我们能够确定地预测（即几率等于1）一个物理量的值，那末对应于这一物理量，必定存在着一个物理实在的元素。”

文章认为，这个实在性判据尽管不可能包括所有认识物理实在的可能方法，但只要具备了所要求的条件，就至少向我们提供了这样的一种方法。只要不把这个判据看成是实在的必要条件，而只看成是一个充足条件，那末这个判据同经典实在观和量子力学的实在观都是符合的。综合起来，这两个判据的意思是说，如果一个物理量能够对应于一个物理实在的元素，那么，这个物理量就是实在的；如果一个物理理论的每一个物理量都能够对应于物理实在的一个元素，那么，这个物理学理论就是完备的。然而，根据现有的量子力学的基本假设，当两个物理量（比如，位置X与动量P）是不可对易的量（即，XP≠PX）时，我们就不可能同时准确地得到它们的值，即得到其中一个物理量的准确值，就会排除得到另一个物理量的准确值的可能，因为对后一个物理量的测量，会改变体系的状态，破坏前者的值。这是海森堡的不确定关系所要求的。于是，他们得出了两种选择：要么，（1）由波动函数所提供的关于实在的量子力学的描述是不完备的；要么，（2）当对应于两个物理量的算符不可对易时，这两个物理量就不能同时是实在的。他们在进行了这样的概念阐述之后，接着设想了曾经相互作用过的两个系统分开之后的量子力学描述，然后，根据他们给定的判据，得出量子力学是不完备的结论。EPR论证发表不久，薛定谔在运用数学观点分折了EPR论证之后，以著名的“薛定谔猫”的理想实验为例，提出了一个不同于EPR论证，但却支持EPR论证观点的新的论证进路。出乎意料的是，爱因斯坦却在1936年6月19日写给薛定谔的一封信中透露说，EPR论文是经过他们三个人的共同讨论之后，由于语言问题，由波多尔斯基执笔完成的，他本人对EPR的论证没有充分表达出他自己的真实观点表示不满。从爱因斯坦在1948年撰写的“量子力学与实在”一文来看，爱因斯坦对量子力学的不完备性的论证主要集中于量子理论的概率特征与非定域性问题。他认为，物理对象在时空中是独立存在的，如果不做出这种区分，就不可能建立与检验物理学定律。因此，量子力学“很可能成为以后一种理论的一部分，就像几何光学现在合并在波动光学里面一样：相互关系仍然保持着，但其基础将被一个包罗得更广泛的基础所加深或代替。”显然，爱因斯坦后来对量子力学的不完备性问题的论证比EPR论证更具体、更明确。EPR论证中的思想实验只是隐含了对非定域性的质疑，但没有明朗化。但就论证问题的哲学前提而言，爱因斯坦与EPR论证基本上没有实质性的区别。因此，本文下面只是从哲学意义上把EPR论证看成是基于经典物理学的概念体系来理解量子力学的一个例证来讨论，而不准备专门阐述爱因斯坦本人的观点。

二、玻尔的反驳与量子整体性

玻尔在EPR论证发表后不久很快就以与EPR论文同样的题目也在《物理学评论》杂志上发表了反驳EPR论证的文章。玻尔在这篇文章中重申并升华了他的互补观念。玻尔认为，EPR论证的实在性判据中所讲的“不受任何方式干扰系统”的说法包含着一种本质上的含混不清，是建立在经典测量观基础上的一种理想的说法。因为在经典测量中，被测量的对象与测量仪器之间的相互作用通常可以被忽略不计，测量结果或现象被无歧义地认为反映了对象的某一特性。但是，在量子测量系统中，不仅曾经相互作用过的两个粒子，在空间上彼此分离开之后，仍然必须被看成是一个整体，而且，被测量的量子系统与测量仪器之间存在着不可避免的相互作用，这种相互作用将会在根本意义上影响量子对象的行为表现，成为获得测量结果或实验现象的一个基本条件，从而使人们不可能像经典测量那样独立于测量手段来谈论原子现象。玻尔把量子现象对测量设置的这种依赖性称为量子整体性（whole-ness）。

在玻尔看来，为了明确描述被测量的对象与测量仪器之间的相互作用，希望把对象与仪器分离开来的任何企图，都会违反这种基本的整体性。这样，在量子测量中，量子对象的行为失去了经典对象具有的那种自主性，即量子测量过程中所观察到的量子对象的行为表现，既属于量子对象，也属于实验设置，是两者相互作用的结果。因此，在量子测量中，“观察”的可能性问题变成了一个突出的认识论问题：我们不仅不能离开观察条件来谈论量子现象，而且，试图明确地区分对象的自主行为以及对象与测量仪器之间的相互作用，不再是一件可能的事情。玻尔指出，“确实，在每一种实验设置中，区分物理系统的测量仪器与研究客体的必要性，成为在对物理现象的经典描述与量子力学的描述之间的原则性区别。”〔8〕海森堡也曾指出，“在原子物理学中，不可能再有像经典物理学意义下的那种感知的客观化可能性。放弃这种客观化可能性的逻辑前提，是由于我们断定，在观察原子现象的时候，不应该忽略观察行动所给予被观察体系的那种干扰。对于我们日常生活中与之打交道的那些重大物体来说，观察它们时所必然与之相连的很小一点干扰，自然起不了重要作用。”

另一方面，作用量子的发现，揭示了量子世界的不连续性。这种不连续性观念的确立，又相应地导致了一系列值得思考的根本问题。首先，就经典概念的运用而言，一旦我们所使用的每一个概念或词语，不再以连续性的观念为基础，它们就会成为意义不明确的概念或词语。如果我们希望仍然使用这些概念来描述量子现象，那么，我们所付出的代价是，限制这些概念的使用范围和精确度。对于完备地反映微观物理实在的特性而言，描述现象所使用的经典概念是既相互排斥又相互补充的。这是玻尔的互补性观念的精神所在。有鉴于此，玻尔认为，EPR论证根本不会影响量子力学描述的可靠性，反而是揭示了按照经典物理学中传统的自然哲学观点或经典实在论来阐述量子测量现象时存在的本质上的不适用性。他指出：“在所有考虑的这些现象中，我们所处理的不是那种以任意挑选物理实在的各种不同要素而同时牺牲其他要素为其特征的一种不完备的描述，而是那种对于本质上不同的一些实验装置和实验步骤的合理区分；……事实上，在每一个实验装置中对于物理实在描述的这一个或那一个方面的放弃（这些方面的结合是经典物理学方法的特征，因而在此意义上它们可以被看作是彼此互补的），本质上取决于量子论领域中精确控制客体对测量仪器反作用的不可能性；这种反作用也就是指位置测量时的动量传递，以及动量测量时的位移。正是在这后一点上，量子力学和普通统计力学之间的任何对比都是在本质上不妥当的———不管这种对比对于理论的形式表示可能多么有用。事实上，在适于用来研究真正的量子现象的每一个实验装置中，我们不但必将涉及对于某些物理量的值的无知，而且还必将涉及无歧义地定义这些量的不可能性。”其次，就量子描述的可能性而言，玻尔认为，我们“位于”世界之中，不可能再像在经典物理学中那样扮演“上帝之眼”的角色，站在世界之外或从“外部”来描述世界，不可能获得作为一个整体的世界的知识。玻尔把这种描述的可能性与心理学和认知科学中对自我认识的可能性进行了类比。在心理学和认知科学中，知觉主体本身是进行自我意识的一部分这一事实，限制了对自我认识的纯客观描述的可能性。用玻尔形象化的比喻来说，在生活的舞台上，我们既是演员，又是观众。因此，量子描述的客观性位于理想化的纯客观描述与纯主观描述之间的某个地方。

为此，玻尔认为，物理学的任务不是发现自然界究竟是怎样的，而是提供对自然界的描述。海森堡也曾指出，在原子物理学领域内，“我们又尖锐地碰到了一个最基本的真理，即在科学方面我们不是在同自然本身而是在同自然科学打交道。”爱因斯坦则坚持认为，在科学中，我们应当关心自然界在干什么，物理学家的工作不是告诉人们关于自然界能说些什么。爱因斯坦的观点是EPR论证所蕴含的。这两种理论观之间的分歧，事实上，不仅是有没有必要考虑和阐述包括概念、仪器等认知中介的作用的分歧，而且是能否把量子力学纳入到经典科学的思维方式当中的分歧。EPR论证以经典科学的方法论与认识论为前提，认为正确的科学理论理应是对自然界的正确反映，认知中介对测量结果不会产生实质性的影响；而玻尔与海森堡则以接受量子测量带来的认识论教益为前提，认为量子力学已经失去了经典科学具有的那种概念与物理实在之间的一一对应关系，认知中介的设定成为人类认识微观世界的基本前提。第三，就主体与客体的关系问题而言，EPR论证认为，认知主体与客体之间存在着明确的分界线。这意味着，所有的主体都能对客体进行同样的描述，并且他们描述现象所用的概念与语言是无歧义的。无歧义意味着对概念或语言的意义的理解是一致的。而对于量子测量而言，对客体的描述包含了主体遵守的作为世界组成部分的描述条件的说明，从而显现了一种新的主客体关系。为此，我们可以把主体与客体之间的关系划分为三类：其一，能够在主体与客体之间划出分界线，所有的主体对客体的描述都是相同的，EPR论证属于此类；其二，能够在主体与客体之间划出分界线，但主体对客体的描述是因人而异的，人们对艺术品的欣赏属于此类；其三，不可能在主体与客体之间划出分界线，主体对客体的描述包括了对测量条件的描述在内，玻尔对EPR论证的反驳属于此类。显然，EPR论证隐含的主客体关系与玻尔所理解的量子测量中的主客体关系之间存在着实质性的差别。EPR论证是沿袭了经典实在论的观点，而玻尔的观点代表了他基于量子力学的形式体系总结出来的某种新的认识。在这里，就像不能用欧几里得几何的时空观来反对非欧几何的时空观一样，我们也不能用经典意义上的理论观反对量子意义上的理论观。因此，可以说，物理学家关于如何理解量子力学问题的争论，在很大程度上，蕴含了他们关于科学研究的哲学假设之间的争论。

三、实验的形而上学

EPR论证不仅引发了量子物理学家关于物理学基础理论问题的哲学讨论，而且还创立了“实验的形而上学”，提供了物理学家如何基于形而上学的观念之争，最终探索出通过实验检验其结论的一个典型案例。这一过程与寻找量子论的隐变量解释的努力联系在一起。量子力学的隐变量解释的最早方案是德布罗意在1927年提出的“导波”理论。1932年，冯•诺意曼在他的《量子力学的数学基础》一书中曾根据量子力学的概念体系提出了四个假设，并且证明，隐变量理论和他的第四个假设（即，可加性假设）相矛盾，认为通过设计隐变量的观念来把量子理论置于决定论体系之中的任何企图都注定是失败的。冯•诺意曼的这一工作在为量子论的隐变量解释判了死刑的同时，也极大地支持了量子力学的哥本哈根解释。有意思的是，曾是量子力学的哥本哈根解释的支持者与传播者的玻姆，在1951年基于量子力学的哥本哈根精神出版了至今仍然有影响的《量子理论》一书，并在书的结尾，以EPR论证为基础，提出了“量子理论同隐变量不相容的一个证明”之后，从1952年开始反而致力于从逻辑上为量子力学提供一种隐变量解释的研究。

玻姆阐述隐变量理论的目标可以大致概括为两个方面，一是试图用能够直觉想象的概念为量子概率和量子测量提供一种可理解的说明，证明为量子论提供一个决定论的基础是可行的；二是希望从逻辑上表明，隐变量理论是有可能的，“不论这种理论是多么抽象和‘玄学’。”玻姆的追求显然是一种信念的支撑，而不是事实之使然。在这种信念的引导下，玻姆在1952年连续发表了两篇阐述隐变量理论的文章，在这些文章中，他用经典方式定义波函数，假定微观粒子像经典粒子一样总是具有精确的位置和精确的动量，阐述了一种可能的量子论的隐变量解释，最后，用一个粒子的两个自旋分量代替EPR论证中的坐标与动量，讨论了EPR论证的思想实验，并运用量子场与量子势概念解释了测量一个粒子的位置影响第二个粒子的动量的原因。

贝尔在读了玻姆的文章之后，认为有必要重新系统地研究量子力学的基本问题。贝尔试图解决的矛盾是：如果冯•诺意曼的证明成立，那么，怎么会有可能建立一个逻辑上无矛盾的隐变量理论呢？为了搞明白问题，贝尔首先重新剖析了冯•诺意曼的关于隐变量的不可能性的证明和EPR论证中设想的思想实验，然后，抓住了隐变量理论的共同本质，于1964年发表了“关于EPR悖论”的文章。在这篇文章中，贝尔引述了用自旋函数来表述EPR论证的玻姆说法，或者说，从EPR—玻姆的思想实验出发，以转动不变的独立波函数描述组合系统的态，推导出一个不同于量子力学预言的、符合定域隐变量理论的关于自旋相关度的不等式，通常称为贝尔不等式或贝尔定理，然后，用归谬法了量子力学的预言和贝尔不等式相符的可能性，说明任何定域的隐变量理论，不论它的变数的本性是什么，都在某些参数上同量子力学相矛盾。贝尔还假设，如果所进行的两个测量在空间上彼此相距甚远，那么，沿着一个磁场方向的测量，将不会影响到另一个测量结果。贝尔把这个假设称为“定域性假设”。从这个假设出发，贝尔指出，如果我们可以从第一个测量结果预言第二个测量结果，测量可以沿着任何一个坐标轴来进行，那么，测量的结果一定是已经预先确定了的。但是，由于波函数不对这种预先确定的量提供任何描述，所以，这种预定的结果一定是通过决定论的隐变量来获得的。贝尔后来申明说，他在“关于EPR悖论”一文中假设的是定域性，而不是决定论，决定论是一种推断，不是一个假设，或者说，贝尔的这篇文章是从定域性推论出决定论，而不是开始于决定论的隐变量。从逻辑前提上来看，贝尔的假设更接近于爱因斯坦的假设，他们都把“定域性条件”看成是比“决定论前提”更基本的概念。因此，贝尔的工作比冯•诺意曼和玻姆的工作更进一步地推进了关于量子力学的根本特征的理解。贝尔的这篇文章具有划时代的意义。它不仅成为20世纪下半叶物理学与哲学研究中引用率最高的文献之一，而且为进一步设计具体的实验来澄清量子力学的内在本性迈出了决定性的一步。粒子物理学家斯塔普（HenryStapp）甚至把贝尔定理的提出说成是“意义最深远的科学发现。”

同EPR论证一样，贝尔的这一发现也不是从实验中总结出来的，而是基于哲学信念的逻辑推理的结果。此后，量子物理学界进一步推广贝尔定理的理论研究与具体实验方案的探索工作并行不悖地开展起来。而这些工作都与EPR论证相关。就实验进展而言，物理学界承认，阿斯佩克特等人于1982年关于“实现EPR-玻姆思想实验”的实验结果，支持了量子力学，针对这样的实验结果，贝尔指出：“依我看，首先，人们必定说，这些结果是所预料到的。因为它们与量子力学预示相一致。量子力学毕竟是科学的一个极有成就的科学分支，很难相信它可能是错误的。尽管如此，人们还是认为，我也认为值得做这种非常具体的实验。这种实验把量子力学最奇特的一个特征分离了出来。原先，我们只是信赖于旁证。量子力学从没有错过。但现在我们知道了，即使在这些非常苛刻的条件下，它也不会错的。”

虽然EPR论证的初衷是希望证明量子力学是不完备的，还没有提出量子测量的非定域性概念，但是，物理学家则通常运用EPR思想实验的术语来讨论非定域性问题。经过40多年的发展，具体的实验结果使EPR论证失去了对量子力学的挑战性。一方面，这些实验证实了非定域性是所有量子论的一个基本属性，要求把在同一个物理过程中生成的两个相关粒子永远当作一个整体来对待，不能分解为两个独立的个体，其中，一个粒子发生任何变化，另一个粒子必定同时发生相应的变化，这种相互影响与它们的空间距离无关；另一方面，这些实验也表明了EPR论证提供的哲学假设不再是判断量子力学是否完备的有效前提，而是反过来提醒我们需要重新思考玻尔在反驳EPR论证的观点中所蕴含的哲学启迪。总而言之，EPR论证尽管是基于哲学假设，运用思想实验，来驳斥量子力学的完备性，但在客观上，物理学家围绕这一论证的讨论，最终在思想实验的基础上出乎意料地发展出可以具体操作的实验方案，并且获得了有效的实验结果。这一段历史发展不仅证明，无论在哲学假设的问题上，还是在物理概念的意义理解的问题上，量子力学都不是对经典物理学的补充和扩展，是一个蕴含有新的哲学假设的理论。正是在这种意义上，物理学家玻恩得出了“理论物理学是真正的哲学”的断言。

四、认识论的思维方式

如前所述，EPR论证—玻姆—贝尔这条发展主线是把对物理学问题镶嵌在哲学信念中进行思考的。这一历史片断揭示出，基于哲学信念的逻辑推理在物理学的理论研究与实验研究中起到了积极的认知作用。一方面，在这些探索方式中，不论是EPR论证的真理符合论假设，玻姆的决定论假设，还是贝尔的定域性假设，它们的初衷都是希望能够把量子力学纳入到经典物理学的概念框架或哲学信念之中。另一方面，检验贝尔不等式的物理学实验结果对量子力学的支持和对贝尔不等式的违背意味着，我们不应该依旧固守经典物理学的哲学假设来质疑量子力学，而是应该颠倒过来，积极主动地揭示量子力学蕴含的哲学思想，以进一步明确经典物理学的哲学假设的适用范围。

但是，这种视域的逆转不是简单地倡导用量子力学的哲学假设取代经典物理学的哲学假设，也不是武断地主张用玻尔的理论观替代EPR论证所蕴含的理论观，而是提倡摆脱习以为常的自然哲学的思维方式，确立认识论的思维方式。自然哲学的思维方式是一种本体论化的思维方式。这种思维方式是从古希腊延续下来的，追求概念与实在之间的直接的一一对应关系，忽视或缺乏对认知过程中不可避免的认知中介和理论框架的考虑。从起源上来讲，这种无视认知中介的本体论化的思维方式，源于常识，是对常识的一种延伸外推与精致化。近代自然科学的发展进一步强化与巩固了这种思维方式。EPR论证也是基于这种思维方式使经典科学蕴含的哲学假设以具体化的判据形式呈现出来。然而，与过去的物理学理论所不同的是。量子力学不再是关于可存在量（beable）的理论，而是关于可观察量（observable）的理论，“是理论决定我们的观察内容”这一句话，既是爱因斯坦创立相对论的感想，也为海森堡提出不确定关系提供了观念启迪。就理论形式而言，量子力学的理论描述用的是数学语言，而不是日常语言。用数学语言描述的微观世界是一个多位空间的世界，而我们作为人类，很难直观地想象这样的世界，更不可能直接“进入”这个世界来“观看”一切。人类感知的这种局限性是原则性的，从而限制了我们对微观世界的知识的全面获得。用玻尔的话来说，我们对一个微观对象的最大限度的知识不可能从单个实验中获得，而只能从既相互排斥又相互补充的实验安排中获得。用玻恩的话来说，在量子测量中，观察与测量并不是指自然现象本身，而是一种投影。

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关键词： 量子力学 教学方法改革 创新思维

量子力学是研究微观粒子运动规律的科学，自诞生以来它就成功地说明了原子及分子的结构、固体的性质、辐射的吸收与发射、超导等物理现象。作为物理学专业的专业理论课，量子力学在物理学专业中具有极其重要的地位。现代物理学的各个分支，如高能物理、固体物理、核物理、天体物理和激光物理等都是以量子力学为基础，并且已经渗透到化学和生物学等其他学科。同时量子理论还具有巨大的实用价值，半导体器件和材料、激光技术、原子能技术和超导材料等都是以量子力学原理为基础的。

通过对量子力学的学习，学生可以掌握现代科学技术最重要的基础理论，还可以提高科学素质和思想素质，但是量子力学中的概念和解决问题的方法与经典物理有着本质的不同。学生普遍反映量子力学抽象、枯燥、难理解、抓不住重点，学习起来非常困难。针对以上问题，我对教学进行了思考和探讨，采用了一些切实可行的措施，提高了学生的学习兴趣，使学生更好地掌握了量子力学知识，同时培养了学生的创新思维。

一、教学过程中存在的问题

在量子力学的教学过程中，我发现以下几个问题。

1.量子力学是一门十分抽象的课程，其中许多概念、原理都不好理解，并且量子力学从概念到解决问题的方法跟经典物理有着根本性的区别，但是很多学生习惯性地用经典的思想去理解量子力学，这样就不自觉地增加了难度。比如“波粒二象性”，经典物理认为波动性和粒子性是互不相关的、相互独立的，而量子力学认为波动性和粒子性是微观粒子同时具备的两种属性。

2.学习量子力学，数学知识是必不可少的。量子力学中有着繁杂的数学知识，例如，数学分析中的微积分，代数学中的矩阵论，数学物理方程的微分方程，复变函数，等等。在教学过程中发现，不少学生对已学过的数学知识掌握得不是很牢固，在推导公式的过程中忘记了公式所描述的物理内涵，影响了对量子力学知识的理解。

3.由于量子力学的课时紧张，教学过程中采用了传统的教学模式，由教师到学生的“单向传授”的教学形式。学生失去了主体地位，只能被动地接受知识，学习的兴趣和积极性不高，导致教学效率降低。

二、量子力学的教学方法改革

1.采用多种教学手段相结合的教学模式。由于量子力学的内容抽象难懂，又是建立在一系列基本假定的基础之上，不少学生很难接受，甚至认为这门课程没有用处。在量子力学的教学过程中，由单一的教师讲授过渡到板书、录像、课件、演示实验等各种手段相结合的教学模式，将图、文、声、像等信息有机地组合在一起，形象、直观、生动，容易激发学生的学习兴趣。同时，通过网络技术，学生可以享受到本校的教学资源，还可以突破空间的限制，享受到全国高水平的教学资源，从而丰富学生的资料库，也为各学校的师生讨论交流提供一个很好的平台。

随着科学技术的迅速发展，知识更新非常快。在教学中，教师应及时将与量子力学相关的科技前沿和高新技术引入教学中，介绍与量子力学密切相关的课题，阐明科学技术中所蕴含的量子力学原理。如我们在讲解一维无限深势阱时，将其与半导体量子阱和超晶格这一科学前沿相联系；在讲解隧道效应时，将其与扫描隧道显微镜相联系，进而介绍扫描探针操纵单个原子的实验。同时在教学中，我们理论联系实际，多介绍量子力学知识与材料科学、生命科学、环境科学等其他学科之间的密切联系，重点介绍在材料科学中的广泛应用，包括新材料设计、开发新材料、材料成分和结构分析技术等。通过这种方式，学生对这一部分的知识有了直观的认识，从而不再感到量子力学的学习枯燥无味，同时也提高了接受新知识、学习新知识的意识和能力。

2.结合数学知识，把物理情境的建立作为教学的重点。量子力学可以说无处不数学，这门学科对高级数学语言的成功运用，正是它高深与完美的体现。数学虽然加深了物理问题的难度，却维护了理论的严谨性和科学性。当然这不是要求老师从头到尾、长篇冗重地推演计算，合理地修剪枝杈既能让学生抓住重点，又免使学生感到量子力学只是数学公式的推导。对于学习量子力学的同学，可以着重于对物理概念的剖析和物理图像的描绘，绕过数学分析难点，通过简化模型、对称性考虑、极限情形和特例、量纲分析、数量级估计、概念延拓对比等得出结论。定量分析尽量只用简单的高数和微积分、常见的常微分方程，对复杂的数学推导可以不做讲解，只对少数优秀生或感兴趣的同学个别辅导。例如，在求解本征方程时，只介绍动量、定轴转子能量本征值的求解；对无限深势阱情况，薛定谔方程可类比普通物理中的简谐振动方程；对氢原子和谐振子的能量本征值问题，只重点介绍思路、方法和结论，不作详细推导。

3.充分应用类比法，讲述量子力学。经典力学是量子力学的极限情况，在教授过程中，应尽可能找到“经典”对应，应用类比方法讲述量子力学中抽象的概念和物理图像，有助于正确理解量子力学的物理图像。用光的单缝、双缝衍射、干涉说明光的波动性，用光电效应、康普顿散射说明光的粒子性，运用这种方法有利于学生掌握光的波粒二象性。在将量子力学与经典力学类比的同时，还要清楚量子力学与经典力学在观念、概念和方法上的区别。例如，经典力学用位矢、速度描述物体的状态，而量子力学用波函数描述系统状态；经典力学用牛顿第二定律描述状态变化，量子力学用薛定谔方程描述状态的变化。另外对于量子力学中的波粒二象性、态迭加原理、统计原理等都要与经典力学中的相关概念区分开来，类比说明，阐明清楚其真正内涵。

4.改变传统教学模式，采用以学生为主体的教学模式。量子力学的现代教学多以“教师讲授”为主，同时配合多媒体课件辅助教学，教学模式较传统教学有所变化，多媒体课件教学虽然能够在一定程度上激发学生的学习兴趣，但仍然是“填鸭式”的教学法，没能真正地改变传统教学的弊端。因此在教学过程中，要避免课堂成为教师的一言堂，鼓励学生提问，激发学生的逆向思维和非规范性思维等，通过创设问题情境使师生互动起来，提高学生学习量子力学的积极性，加深学生对这门课程的理解。还要组织学生开展相关课题讨论，引导学生自主能动地思考，激发学生的学习兴趣。

三、结语

“量子力学”是物理类专业基础课程中教学的难点和重点，建立新的教学模式，有利于学生学习、理解和掌握这门课程。

参考文献：

［1］曾谨言.量子力学［M］.科学出版社，1997.

［2］周世勋.量子力学教程［M］.高等教育出版社，1979.

［3］胡响明.浅谈量子概念的理解［J］.高等函授学报（自然科学版），2004，（2）：29.

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量子是现代物理的重要概念。即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子。量子一词来自拉丁语quantus，意为“有多少”，代表“相当数量的某物质”。

自从普朗克提出量子这一概念以来，经爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森伯、薛定谔、狄拉克、玻恩等人的完善，在20世纪的前半期，初步建立了完整的量子力学理论。绝大多数物理学家将量子力学视为理解和描述自然的基本理论。

（来源：文章屋网 ）

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[关键词] 量子遗传算法 计算机辅助配餐 营养膳食

目前，随着社会生产力的发展，人民生活水平的不断提高，营养与膳食的话题越来越受到人们的关注。商场员工、购物顾客群体每日均有较大的就餐需求，如何为这些群体提供高质量、科学化的配餐是一项重要的研究课题。

一、量子遗传算法简介

量子遗传算法QGA(Quantum Genetic Algorithm)的概念1996年由英国Exter大学的Ajit Narayanan和Mark Moore提出，2000年Kuk-Hyun Han将量子遗传算法进一步完善，并首次将其应用于组合优化问题。QGA是基于量子计算原理的概率优化方法，结合了量子计算理论和进化算法理论。它用量子位编码来表示染色体，通过量子门的旋转来完成进化搜索，具有种群规模小、收敛速度快，全局寻优能力强的特点。

二、基于QGA的营养膳食优选程序

营养配餐问题是在菜品数据库中搜索满足配餐对象就餐需求目标的组合优化问题。配餐系统首先需要做配餐对象的营养分析,根据配餐用户的性别、年龄、身高、体重、劳动强度、体重指数、体型等自然情况，由计算机自动算出配餐对象热量及各种营养元素的每日需求量。

配餐系统根据配餐对象的热量及各营养元素需求标准,在菜谱表中进行菜品优选,组合各种菜品生成为一套或多套备选菜谱提供给配餐对象进行选择。基于量子遗传算法的配餐系统将菜品数据库中的菜品表示为染色体基因型。经量子崩塌后产生的解可以表示为最终优选生成的菜谱,假设某菜品库中有15道菜品,量子崩塌后产生的解为:001001001000001,从左至右的第3、6、9、15位为1,其他位为0,代表了要选择菜品数据库中第3、6、9、15号共4道菜品为配餐菜谱中的配餐菜品。菜谱更新采用量子旋转门,当前菜谱其基因型在被旋转门更新后,在下一代量子观测后得到的解就会更加倾向于全局最优解,经过逐代进化,系统最终可生成满足配餐对象的满意备选菜谱,实现全部配餐功能。量子遗传算法中的概念和营养配餐中的概念对应关系如表1所示。

三、试验结果

为了验证算法的性能，本文在一个包含40道菜品的数据库中进行了实验，并与现有的模拟退火算法解决方案进行了比较，对比实验结果如表2所示。经测试，基于量子遗传算法的营养膳食配餐系统可以很好地满足实际的配餐需要，在某商场餐饮部应用后，取得了较好的使用效果。

四、结论

量子遗传算法在解决组合优化问题时在搜索效果和搜索速度两方面具备优秀的均衡性,具备高可用性、健壮性和稳定性。采用量子遗传算法做为配餐核心算法在优选速度、优选效果等方面具有较大优势。

参考文献:

[1]陈艳秋 陈霞飞等:“营养膳食分析与配制”营养软件的设计及应用[J].计算机医学应用.2000,13(10):526～527

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【关键词】量子力学；实验教学；改革

中图分类号：041 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2013）04-193-01

一、引言

作为现代物理学和现代科学技术的理论基础，量子力学将物质的波动性与粒子性统一起来，是研究微观粒子运动规律的物理学分支学科。很多教师在上课时只着重于讲授理论体系本身的知识，往往忽略了理论和实验的紧密联系，从而导致它的实验建设一直是本课程建设的薄弱环节。充分考虑到该门课程的性质和特点，我们在教学中借鉴了工科教学的模式重点围绕“培养学生物理应用的惯性意识与掌握量子力学基本概念和规律”的目标开展了三类不依赖于仪器设备和环境条件的实验，以切实贯彻“德育为先、能力为重”和“育人为本”的原则。

二、量子力学的实验教学

为了让学生从思想上接受并理解量子观念，在学习中透过复杂的数学计算深入理解量子力学的概念和规律，并能主动积极地思考、解决相关问题，我们构建了由思想、演示与创新性实验组成的课内课外教学平台，以辅助量子力学的理论教学过程。

思想实验，又称“假想实验”，是人类按照科学研究的实验过程在头脑中进行的发现和获取科学事实与自然规律的逻辑思维活动，是自然科学家和哲学家经常使用的一种十分有效的研究方法。由于不会受到主客观条件及仪器设备的操作限制，思想实验可以为学生的思维互动启发提供有利的平台。事实上，在量子力学建立与发展的过程中，很多思想实验都起到了重要的推动作用。例如作为量子力学的创始人之一，奥地利物理学家埃尔温・薛定谔提出了著名的“薛定谔之猫”的思想实验，它将量子理论微观领域中原子核衰变的量子不确定性与宏观领域中猫的生死联系在了一起，充分体现了量子力学的奇异性。通过在课堂教学中讲授诸如此类的思想实验可以给学生提供一个动脑“做”理论的机会，这样不仅可以使学生从理性的角度接受量子力学的基本思想并深入理解量子力学的基本概念和基本理论，还可以激发他们对课程的学习兴趣，在无形中培养他们的理性思维、逻辑思维、创新意识和推理能力。

演示实验，即教师在课堂上借助视频、计算机模拟等手段演示实验过程，展示物理现象，引导学生观察、思考、分析并得出结论的过程。量子力学的建立离不开很多重要实验的支撑，如黑体辐射、光电效应等。其中一些实验由于条件及经费的限制目前无法在实验室开展，所以我们可以充分利用丰富的网络资源及Matlab等数学软件构建演示实验的平台，给学生提供一个动眼“做”理论的机会。一方面，通过播放演示实验的视频重现实验过程，加强引导学生对实验的条件、思路和方法等进行思考和分析，培养学生的实验素养和强化他们的实验技能，帮助他们增加感性认识，使他们体会科学的发展过程，克服抽象的物理图景给他们带来的困扰。另一方面，通过利用数学软件实现对量子力学课程中一些问题的静、动态数值模拟，将抽象的量子力学结果形象直观化，帮助学生透过复杂的数学公式推导深入、形象地认识微观粒子的特征，使他们深入理解量子力学的基本原理和基本概念，提高他们运用物理思想进行综合分析的能力。

知识的获得是为了更好地服务于实践，因此为了让学生能将量子力学中所学到的基本理论运用于实践，我们在该门课程的教学中还开设了创新性实验，为学生提供动手“做”理论的机会。首先教师在课堂的教学中始终贯彻科研促教学的思想，有意识地结合具体的教学内容进行近代物理前沿知识的渗透。然后鼓励学生根据自己的实际情况与兴趣并结合毕业论文自由组合选择相应的小课题在教师的指导下进行专题研究，同时对于一些学生在平时教学过程中反映出来的理解上比较模糊或难以理解的部分定期组织专题讨论。该类实验的开设为学生提供了实践的自由发挥空间，可以初步培养学生的数理分析能力与结合自己的兴趣自我发现问题并解决与专业相关领域实际问题的能力及撰写科研论文的能力，同时还增强了学生对量子力学课程学习的兴趣和团结协作精神。

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自1982年理查德·费曼（Richard Feynman）提出“量子计算机”的概念之后，人们对它颇为关注，众多研究机构更是试图借此开辟计算机时代的新纪元。但是，任凭人们千呼万唤、前赴后继，都没能够彻底揭开量子计算机的面纱。那么，量子计算机到底发展到了什么样的阶段？遇到了什么障碍？此次诺贝尔奖会对量子计算机的研发起到什么推动作用？量子计算机一旦面世，随之而来的会是什么？

量子计算机是大势所趋

所谓量子计算机，简单来说就是利用量子携带信息、存储数据，遵循量子算法进行高速的数学和逻辑运算的物理设备。我们熟知的传统计算机的“心脏”依赖的是硅芯片，但是一个芯片的面积总是有限的。

硅晶体管作为在芯片上传输信息、处理信息的微型开关，每年都在缩小，但是，由于硅的特性和物理原理，尺寸缩小（现已达到纳米级）将限制性能的提升。所以，对晶体管进行传统的尺寸的扩展和收缩操作，不能再产生行业已经习惯的更低功耗、更低成本、更高速度的处理器的效果。虽然英特尔的22纳米处理器已经面世，还计划于2013年推出14纳米处理器，对于10nm、7nm以及5nm的制程研发路线图也已敲定，但是，只要粒子的尺度到了10的负10次方米以下，就会明显出现量子特性，所以大部分物理学家坚持认为，摩尔定律不可能无限维持。

为了突破这道瓶颈，

IBM一直致力于研发碳纳米管芯片，其研究人员在一个硅芯片上放置了1万多个碳纳米晶体管，从而能够获得比硅质器件更快的运行速度。IBM声称这一成果有望让摩尔定律在下一个十年中继续生效。但是，如何获得高纯度的碳、如何实现完美的制造工艺又是不可避免的问题。

因为量子计算机是利用量子携带信息的，所以，传统计算机面临的挑战恰恰是量子计算机的优势所在。量子计算机中的每个数据由不同粒子的量子状态决定，根据量子力学原理，粒子的量子状态是不同量子状态的叠加。所以，量子计算机计算时采用的量子比特在同一时间内能够呈现出多种状态——既可以是1也可以是0，传统计算机在运算中采用的传统比特在特定时间内只能代表一个状态——1或者0。这就是量子计算机与传统计算机最大的不同之处。由于量子叠加状态的不确定性，量子计算可以同时进行大量运算，它的潜在应用包括搜索由非结构化信息构成的数据库，进行任务最优化和解决此前无法解答的数学问题。所以，量子计算机是大势所趋。

实现方案众多

量子计算机以其独特的运算逻辑和强大的运算性能吸引了无数研究机构和科学家对其进行研究，也相继取得了一些成果。量子计算机以处于量子状态的原子作为中央处理器和内存，所以研制量子计算机，关键在于成功操控单个量子。相信大家一定对“薛定谔的猫”这一理论并不陌生，关在密闭笼子里的猫，由于量子状态的不确定性，人们永远不知道它是活着还是死亡。所以，处于宏观世界的我们如何才能够有效操控微观世界的粒子，是极大的难题。从理论上讲，量子计算机有几十种体系，从实验上也有十几种实现方法。

阿罗什带领他的团队利用微米量级的高反射光学微腔实现了单个原子辐射光子的操作；瓦恩兰的团队则利用可结合激光冷却技术，在离子阱中实现了单个离子的囚禁；IBM的托马斯·沃森研究中心组建了一支庞大的研究团队，依赖耶鲁大学和加州大学圣巴巴拉分校过去几年在量子计算领域取得的进展，意欲基于微电子制造技术实现量子计算；美国普林斯顿大学物理副教授杰森·培塔表示，他和加州大学圣巴巴拉分校的科学家利用电子的自旋特性，寻找到了操控电子的方法；利用声波和超导材料，也可以实现量子计算机的拓展；总部位于加拿大的D-Wave公司的量子芯片使用了特殊的铌金属（元素符号Nb，一种类似于银，柔软的、可延展的金属）材料，在低温下呈超导态，其中的电流有顺时针、逆时针以及顺逆同时存在的混合状态，而这正可以用来实现量子计算。

众多方法中，最值得一提的便是阿罗什和瓦恩兰的做法。阿罗什构造了一个腔，把单个光子囚禁在光腔里，实现量子的操控，再往腔里放入单个原子，使原子和光子相互作用，通过腔的损耗来调控它们的状态。瓦恩兰捕获离子的方法，是用一系列电极营造出一个电场囚笼，离子如被装进碗里的玻璃球，而后，用激光将离子冷却，最终，最冷的一个离子安静地待在碗底。他们独立发明并优化了测量与操作单个粒子的实验方法，而且单个粒子在实验过程中还能保持量子的物理性质。

中国科学院院士郭光灿这样评价阿罗什和瓦恩兰的成就：量子计算这个领域已经取得了飞速发展，现在的技术已经超过当初的技术，但是起点是他们。我们现在关注的不是单个离子，而是多个离子的纠缠，比如两个腔怎么连在一起，这是将来要做的，此外，还会有各种各样的腔，比如光学腔、物体腔和超导腔等。现在做量子计算机，实际上就是做芯片，把很多离子纠缠在一起，分到各个区里面，如果这一步能实现，量子计算机有希望在这方面实现实质性突破。

过程艰难 但前景乐观

自“量子计算机”的概念提出到现在的30年间，科学家们纷纷涉足，不管是在理论方面，还是实践方面，都取得了一些不可忽视的成就。

近几年来，量子计算机的领域更是全面开花，量子计算机不再是人们“只闻其名，不见其形”的概念型产品。英国布里斯托尔大学等机构以奥布赖恩为领导的研究人员更是在新一期美国《科学》杂志上宣布，成功研发出一种可用于量子计算的硅芯片。奥布赖恩表示，利用这种芯片技术，10年内可能就会研制出超越传统计算机的量子计算机。

想要研制出实用的量子计算机，需要面临科学技术方面的多重挑战，其中最主要的两大障碍就是：如何让粒子长时间保持量子状态，即保持相干性；如何让尽量多的粒子实现共同计算，即实现量子纠缠。阿罗什和瓦恩兰给出的实验方法均成功地打破了这些障碍，实现了基础性的突破。近几年来，研究人员以他们的研究成果为出发点，不断探索，取得了快速进展，可谓前景乐观。

需要注意的是，量子计算机的出现会将网络安全置于非常危险的境地，给现有的社会和经济体系以及国防带来潜在威胁。目前大部分的网络保密是使用“RSA公开码”的密码技术。想要破译这种密码，就要对大数分解质因子，这是极其困难的。按照现有的理论计算，分解一个400位数的质因子，用目前最先进的巨型计算机也需要用10亿年的时间，而人类的历史才不过几百万年。然而，量子计算机能够借助其强大的运算功能瞬间完成密码破译，这严重动摇了RSA公共码的安全性。

目前，量子计算机给人们的印象不过类似于一个玩具，娱乐价值似乎更高一些，但是在不久的将来，它一定能够引领计算机世界的潮流。

相关链接

量子计算机发展简史

1982年，诺贝尔奖获得者理查德·费曼（Richard Feynman）提出“量子计算机”的概念。

1985年，英国牛津大学的D. Deutsch进一步阐述了量子计算机的概念，并且证明了量子计算机比经典图灵计算机具有更强大的功能。

1994年，贝尔实验室的专家彼得·秀尔（Peter Shor）证明量子计算机能够完成对数运算，而且速度远胜传统计算机。

2005年，世界第一台量子计算机原型机在美国诞生，它基本符合了量子力学的全部本质特性。

2007年2月，加拿大D-Wave系统公司宣布研制成功16位量子比特的超导量子计算机。

2009年，世界第一台通用编程量子计算机在美国国家标准技术研究院诞生。

2010年1月，美国哈佛大学和澳洲昆士兰大学的科学家利用量子计算机准确算出了氢分子所含的能量。

2010年3月，德国于利希研究中心发表公报：该中心的超级计算机JUGENE成功模拟了42位的量子计算机。