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關於量子的問題一個回答不能說的很全面，我在這裡簡單的回顧一下量子的提出。
十九世紀的最後一天，歐洲的物理學家齊聚一堂，迎接新世紀的來臨。著名的科學家開爾文爵士驚歎於物理學的偉大成就，自豪的說：“物理學的大廈已經建成，後世的物理學家只要做一些修修補補的工作就可以了。”
開爾文這麼說，是因為在那個時代，經典力學通過牛頓、拉格朗日、拉普拉斯等人的貢獻已經清楚的解釋了物體之間的相互作用和天體運行規律，麥克斯韋電磁方程組將電與磁完美的統一起來，熱力學統計物理可以解釋分子的運動規律，彷彿物理學已經完全成熟了，沒有什麼重大的理論問題需要解決。以後的物理學家只需要將物理常數的精度提高几位就可以了。
但是，開爾文同時也說：“在物理學晴朗的天空中，還飄著兩朵令人不安的烏雲。”他所說的這兩朵烏雲其一是指黑體輻射問題中實驗結果與理論不符合，另一朵是指尋找光的參考系-以太的麥克爾孫莫雷實驗的失敗。
恰恰是這兩朵烏雲，發展成為二十世紀物理學最偉大的兩個發現：量子力學和相對論的誕生。人類認識到自己探索自然的道路還很漫長。
我們首先介紹一下黑體。物理研究發現：一切物體都在吸收、反射和輻射電磁波。如果一個物體只吸收和輻射電磁波，不反射電磁波，這個物體就稱為黑體。比如太陽就可以看作一個黑體，因為太陽的輻射特別強，輻射的電磁波強度遠遠大於反射的電磁波。
人們經過研究發現，黑體輻射的情況與物體的溫度有關。
圖中縱座標是單位波長單位面積輻射功率，橫座標是波長。我們通過這個圖可以發現兩個結論：
第一：物體溫度越高，輻射強度越大。根據斯特番-波爾茲曼定律，黑體單位面積輻射能量與溫度的四次方成正比。人們根據這個規律及算了太陽表面溫度。
第二，物體溫度越高，輻射強度最大處的波長越短，滿足維恩位移定律。比如熾熱的鐵塊會發光，而且溫度不同時，顏色也不同。
但是，這兩個定律都是實驗規律，如何從理論上解釋呢?
卡文迪許實驗室主任瑞利從經典電動力學出發，推導出一個黑體輻射公式，即瑞利-金斯公式。
不過，這個公式並不能符合實驗結果。只有在波長比較大的時候，公式才與實驗結果符合，在波長較小時，公式與實驗結果偏差很大。
最可怕的是：當波長趨近於零時，瑞利公式的結果發散，輻射強度無窮大，這顯然是很荒謬的。人們無法調和理論和實驗結果，並把這個問題稱為“紫外災難”（這是因為紫外是比可見光波長更短的光，表示波長短時實驗結果與理論值不符）。
為了解釋這個問題，許多物理學家提出了自己的見解。最成功的是德國科學家普朗克。以下是普朗克學習物理過程中相貌變化圖。
普朗克在1900年提出：為了解釋黑體輻射現象，必須做出一定的假設，這些假設可能與人們熟悉的物理學規律不同。
振動的帶電粒子能量是一份一份的，每一份的能量都與振動頻率有關，稱為一個能量子，或簡稱為量子。
按照這個假設，普朗克推導出了黑體輻射的普朗克公式。
這個公式與實驗結果符合的非常好。十八年後，普朗克獲得諾貝爾獎。
能量子的概念提出後，許多物理學家借用這個概念得出了豐碩的成果。例如愛因斯坦，1905年愛因斯坦借用普朗克的觀點解釋了光電效應實驗。愛因斯坦說：光的能量也是一份份的，每一份稱為一個光量子，或簡稱光子，光子的能量與頻率的關係也滿足普朗克公式。從此人們認識到光是具有波粒二象性的，愛因斯坦也因此獲得諾貝爾獎。
再往後，德布羅意指出所有的物質都具有波粒二像性，波恩提出概率波的觀點，薛定諤提出波函數滿足的方程薛定諤方程，波爾利用量子觀點解釋了原子的能級結構，量子力學蓬勃發展起來。
現在人們認識到：量子力學是統治微觀領域的物理規律，它與宏觀世界滿足的規律不同。
李永樂老師
關於量子，說得最多的概念是量子力學，也就是“量子物理學”，現在又流行談論量子糾纏、量子通信等等。近代物理學體系中的量子力學，是近百年來逐步建立起來的關於微觀物理世界的一系列理論，這些理論不斷地被實驗證實，也同時被新的實驗發現所推動而不斷完善，並且量子力學的很多成果正在給這個世界帶來巨大的變化。
說起量子力學，就必須從普朗克，波爾、德布羅意、薛定諤、海森堡等等一系列物理學大家開始，提及他們的名字和傳記裡的故事都不是問題，可是一旦必須提及普朗克的E=hν，或者海森堡的ΔxΔp≈h等等公式時，讀者們的理解和共鳴瞬間下降，所謂的“簡潔與優美”早已不知跑到哪裡去了。所以，談及量子問題，寧願將量子化看作是一個更有意義的問題會來的更好一些。
何所謂量子化？經典物理學的牛頓F=ma公式中，質量也罷，加速度也罷，都是連續變化的物理量，即，理論上說，或者直覺告訴我們，這些量的變化可以是任意數值，既可以任意大，也可以任意小。而在量子力學中，物理量則有其最小的不可再分的“單位”，權且可以稱之為量子。
說量子化，而不簡單說量子，是強調物理學研究圍觀世界運動規律的全面性，也是物質與運動關係根本性要求的體現。
只是簡單的說及量子，是一種靜態思維方式，泛泛地說，易於直接與單個的電子、單個的質子、或者十個八個中子、光子、中微子等等建立起直觀的聯想和聯繫。由此，大家可以繼續聯想，一個個細胞作為生命的基本結構單元，一分錢作為一種貨幣體系的最小計算單位，一個自然人作為社會團體的基本成員，一顆恆星（或恆星系）作為一個星系的基本單位……這是一種泛量子觀，恐怕不是量子力學的邏輯必然。
郭城3點14壹伍玖
量子並不神秘。首先，我們要清楚最基本的幾個概念：
量子不是粒子，量子力學與玄學沒有任何關係，也與神學和唯心主義沒有任何關係。量子力學有一套清晰的數學框架，是描述微觀世界亞原子運行的指導書。量子力學最基本的三個概念就是疊加態、測量，量子糾纏態。
量子是現代物理才有的一個重要概念。最早是由普朗克提出的，用於描述自然界規律的基本單位。量子，其實是一個數學概念，是“離散變化的最小的單元”。
一個物理量，如果存在最小的不可分割的單位，那麼我們就說這個物理量是量子化的。簡單的說，量子是能表現出某物質或物理量特性的最小單元。量子力學就證明了宇宙中不可能存在無限小的東西。哲學上的不能解決的終極問題，就這樣被科學所解決了。
那麼，量子的概念是如何產生的呢？1900年10月，由於普朗克解釋黑體輻射現象，將維恩定律加以改良，又將玻爾茲曼熵公式重新詮釋，得出了一個與實驗數據完全吻合普朗克公式來描述黑體輻射。
普朗克提出能與觀測結果很好地符合的簡單公式，實驗物理學家相信其中必定蘊藏著一個尚未被揭示出來的科學原理
普朗克從導出的黑體輻射公式中，成功定義了普朗克常數，並把以量子方式進行的電磁輻射波動的每個量子稱為作用量子。量子成功解決了黑體輻射的實驗現象。
之後，愛因斯坦又運用光量子解決了光電效應（光電效應，是物理學中一個重要現象。在高於某特定頻率的電磁波照射下，某些物質內部的電子會被光子激發出來而形成電流，即光生電。光電現象由德國物理學家赫茲於1887年發現，而正確的解釋為愛因斯坦所提出。科學家們在研究光電效應的過程中，物理學者對光子的量子性質有了更加深入的瞭解，這對波粒二象性概念的提出有重大影響。）的實驗規律，因為這一重大的科學貢獻，諾貝爾物理學獎被頒給了愛因斯坦。
到了21世紀，量子力學還鑄成了諸多高科技成果。例如半導體和超導現象等等。
再到後面就是熟知的量子通信。不過量子通信和傳統的量子理論還是有所區別的。其背後的量子密鑰分發可以建立安全的通信密碼, 通過一次一密的加密方式可以實現點對點方式的安全經典通信. 這裡的安全性是在數學上已經獲得嚴格證明的安全性,，這是經典通信的方式迄今為止做不到的。
懷疑探索者
有些詞語如果不是登上了頭條的話，我們大概總也想不起來，比如說“量子”。最近一次我注意到這個詞語還是在《蟻人2》這部電影中，什麼“量子世界”、“量子能量”、“量子隧道”隨處可見的“量子”將整部電影的逼格提升了至少一個“量子”的臺階。不過“量子”究竟指的是什麼呢？就像我們知道的很多概念一樣，隱約知道它的意思，但想要詳細的解釋卻無從開口。
關於量子
在網絡上可以看到很多話題，有問“量子到底存在嗎？”有問“量子是什麼啊？”還有討論“量子針灸”的，有用“量子力學”套宗教和心靈感應的，還有用“量子力學”解釋靈魂和自由意志等“形而上學”的。（關於形而上學的解釋可以參見我的上一篇文章https://www.toutiao.com/i6632828507669922307/）
那量子究竟是什麼呢？
有人說“我知道分子、原子，想必量子也是這麼一個類似的東西吧，你看隔壁的王大媽拿著量子茶杯喝著量子水，家裡的保健器械很多也帶著“量子”標誌。”隔壁王大媽進入了“量子世界”怎麼掙脫出來是王大媽兒女的事，不過可以肯定的是不會比初代“黃蜂女”從“量子世界”逃脫要難。重點是我們怎麼擺脫這個“量子陷阱”，本來就掙得不多還要給“量子”買單，太虧了。
所以為了防止我們落入“量子陷阱”，讓我們瞭解一下“量子”，以及20世紀物理學兩大支柱之一的“量子力學”。
量子一詞來自拉丁語quantus，意為“有多少”，代表“相當數量的某物質”。這是量子一詞本來的意思。
而在物理學中的定義則是：一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位，則這個物理量是量子化的，並把最小單位稱為量子。指一個不可分割的基本個體。例如，“光的量子”（光子）是一定頻率的光的基本能量單位。而量子力學是則研究微觀粒子運動規律的學科，是研究原子、分子以至原子核和基本粒子的結構和性質的基本理論。
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量子與量子力學似乎是最近這幾年突然火起來的，先是《生活大爆炸》中幾位物理學家為大家科普了一下量子力學的知識，緊接著中國的量子衛星發射上天，然後量子計算機的消息又被炒得火熱。一直在物理學家圈子的話題也成為了普通人討論的對象，這讓人不經有一種錯覺，彷彿量子力學剛剛被發現一樣。
但是注意，我說過“量子力學”是20世紀物理學兩大支柱之一（另一個是廣義相對論），因為量子力學正好誕生於1900年，真是巧合啊，在人類邁入新世紀的第一年。
在1900年，普朗克計算一個“熱匣子”內處於平衡態的電磁場。為此他用了一個巧妙的方法：假設電磁場能量都分佈在一個個的“量子”上，也就是說能量是一包一包或一塊一塊的。用這個方法計算出的結果與測量得到的數據完全吻合（可見在一百多年前，普朗克就回答了量子是存在的問題）。
普朗克大神髮際線感人
但是普朗克得到的結果與當時人們的認知完全不一樣，人們認為能量是連續變動的。同樣對於普朗克來說，把能量視為一個個能量包塊的集合只是計算上使用的一個特殊策略，他自己也不知道為什麼這個辦法就會奏效（劃重點），真正確認這些“能量包”存在的是愛因斯坦（現在知道愛因斯坦地位為什麼這麼高了吧，20世紀兩大物理學支柱，廣義相對論是由愛因斯坦憑藉一己之力思考、孕育出來的，而在量子力學領域，愛因斯坦也起到了至關重要的的作用）。
這個人就不介紹了
他在《關於光的產生和轉化的一個啟發性觀點》這篇論文中是這麼說的“確實現在在我看來，關於黑體輻射，光致發光、紫外光產生陰極射線，以及其他一些有關光的產生和轉化的現象的觀察，如果用光的能量在空間中不是連續分佈的這種假說來解釋．似乎就更好理解。按照這裡所設想的假設，從點光源發射出來的光束的能量在傳播中不是連續分佈在越來越大的空間之中，而是由個數有限的、侷限在空間各點的能量子所組成，這些能量子能夠運動，但不能再分割，而只能整個地被吸收或產生出來。”
這是量子理論誕生的真正宣言，如果說普朗克是量子理論之父的話，那愛因斯坦就是讓這項理論茁壯成長的養育者，也是憑藉這項研究愛因斯坦獲得了諾貝爾獎，但有意思的是愛因斯坦拋棄了他“養育”的理論，之後的發現是如此“荒謬”，以至於他一有機會就抱怨，說這實在太不合理了。
丹尼斯·玻爾
在愛因斯坦之後，也就是20世紀10—20年代，丹尼斯·玻爾（他是愛因斯坦最強勁的對手）繼續引領這一理論的發展。玻爾瞭解到原子內電子的能量和光能一樣，只能是特定值，更重要的是，電子只有在特定能量下才能從一個原子軌道“跳躍”到另一個原子軌道，並同時釋放或吸收一個光子，這就是著名的“量子躍遷”。
而到了1925年，維爾納·海森堡終於為這個新理論列出了方程，從而取代了整個牛頓力學。不過海森堡所依據的理念是非常讓人暈頭轉向的。
維爾納·海森堡
海森堡說，電子並非一直存在，只有在人看到它們時，或者更確切地說，只有和其他東西相作用的時候，它們才會存在。當它們與其他東西相撞時，就會以一個可以計算的概率在某個地方出現。從一個軌道到另一個軌道的“量子躍遷”是它們現身的唯一方式：一個電子就是相互作用下的一連串跳躍，如果沒有受到打擾，電子就沒有固定的棲身之所，它甚至不會存在於一個所謂的“地方”。
在海森伯等人建立了量子矩陣力學的同時，同是的諸位物理學大神不斷為量子理論添磚加瓦，德布羅意提出“物質波”概念，即一切物質粒子均具備波粒二象性，薛定諤建立了量子波動力學。直到1928年，英國物理學家狄拉克完成了矩陣力學和波動力學之間的數學等價證明，對量子力學理論進行了系統的總結，並將兩大理論體系——相對論和量子力學成功地結合起來，揭開了量子場論的序幕。
直到今天，一個多世紀過去了，量子力學的方程以及用他們得出的結果每天都被應用在物理、工程、化學、生物乃至更廣闊的領域中。量子力學對於當代科學的整體發展有著至關重要的意義。沒有量子力學基礎，就不會製造出激光器，就不會有處理器、存儲器，也不會有納米材料、超導材料等等新型材料，可以說沒有量子力學，就不會有今天的信息時代。
但我們也還停留在原點，量子力學的方程對我們依然十分神秘，因為它並不描述一個物理系統內發生了什麼，而只說明一個物理系統是如何影響另外一個物理系統的。這是否意味著系統的真是存在是無法被描述的？是否意味著我們還缺少一塊拼圖？或者，是否意味著我們要接受“所謂的真實是相互作用造成的”？
但有一點可以確認，目前沒有任何生命現象被確認存在量子效應。一些生命現象被猜測可能存在量子效應，但那只是一部分人的假說，從未被證實。宗教、迷信樂意拿量子概念為靈魂、心靈感應拼湊存在的理由；神棍、保健品騙子樂意用量子去“解釋”生命現象，並製造出價格不菲的“量子保健”器材。這些都是騙人的，因為它們統統與量子無關。
吳克思
量子一詞來自拉丁語quantus，意為“有多少”。如果一個物理量（比如能量，動量等）存在最小的不可分割的基本單位，那麼這個物理量就是量化的，並且把最小的單位稱為量子。我記得以前的物理課本上有一個很形象的解釋，就是用刀去切一塊方形木頭，切一刀變成兩塊，兩刀變四塊，切了無數刀之後這個方形木頭會變成很多顆顆粒，直到最後不能再被切割，而最後的這個顆粒就是量子。像電子，光子等構成物質的基本粒子也是量子。一句話，量子是構成物質的最基本單位。
如果還不能理解的話，我們假設水分子是量子，不能再分割。試想有這麼一個裝置，一個盆裡裝著一定質量的水，水裡放著一個小抽水機，這個抽水機上連著一根管子，抽水機能夠把水抽到管子裡，水從管子裡出來有流到這個盆子裡，說這麼多就是要製造一個閉循環流動的水流，並且不考慮質量的丟失。宏觀上看，水流是連續不斷流動的，什麼是連續？也就是說如果我在這個水循環中能夠取出任意質量（這個任意質量數指數學中任意一個數字包括帶小數點並且後面帶任意位的數） 的水，但是事與願違，我們不能取出任意質量的水，因為我們定義了水分子不可分割。假設一個水分子質量為1克，你第一次取到的水含有一百個水分子所以質量是100克，第二次取到水的可能含有兩百個水分子，也就是200克的質量，我們不可能取到200.1克質量的水，因為取不到200.1個水分子，也就是說在微觀層面這一切都是離散的！下圖有助於理解連續和離散。
在1900年德國物理大神M·普朗克在研究黑體輻射 時，那時的物理學界認為能量是連續的，但是卻無法解釋黑體輻射的一些現象，M·普朗克首先假設黑體輻射的輻射能量是不連續的，也就是離散的，從而很好的解釋了黑體輻射的實驗現象。並得出了普朗克公式來描述黑體輻射現象，即對於一定頻率ν的輻射，物體只能以hν為能量單位吸收或發射它，h稱之為普朗克常數。換言之，物體吸收或發射電磁輻射，只能以量子的方式進行，每個量子的能量為E=hν，稱為作用量子。後來的研究表明，除了能量，像角動量，自旋（旋轉的過程就像步進電機那樣，只是停頓的時間極其短暫），電荷等也表現出這種不連續的量子化現象。在量子學中，提出了並證明光存在波粒二象性，每天早上曬在臉上的陽光也不是連續的，可以理解為“一顆顆的光粒子”打在臉上。
對量子領域研究的學科稱之為量子力學，研究物質世界微觀粒子運動規律，主要研究原子、分子、凝聚態物質，以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論。量子力學從20世紀初的建立，再由普朗克，愛因斯坦，波爾，薛定諤，海森堡等人的一步步完善，與相對論一起構建了現代物理學基礎理論。雖然量子世界離我們的生活比較遙遠，但是量子糾纏，量子通信，量子計算機等名詞也相繼出現在我們的生活之中。（圖片來自網絡，侵刪）
三土和阿柳
量子不以實體存在。
換句話說，沒有哪個物質叫做「量子」。
那我們平時說的「量子」、「量子力學」是什麼呢？
我們只要看看身邊的樓梯就懂了——兩層樓之間，人站的高度，在0米和3米之間，雖然可以是連續的，但你若站在樓梯上，就只能有有限個可能的高度。
要麼20cm，要麼40cm、60、80……，而不會有13.2釐米這樣的高度。
換句話說，你所站位置的高度是一份一份增加的。每一份的大小都是確定的、不能隨意選擇的。
把一個數值變為離散、分立的量，就是「量子化」。
以前，人們認為氫原子外部的電子軌道和太陽系的軌道一樣，可以處在任何半徑處，所以電子所帶的能量也是連續的。然而，氫原子的離散光譜是無法用連續半徑的軌道所解釋的。同時，這樣的軌道會使得電子向外輻射能量，從而很快墜入原子核。
所以，科學家提出了「軌道量子化」的概念。認為軌道對應的角動量不是任意選取的，而是某個值的整數倍。這就是量子化。
後來根據薛定諤方程，我們可以準確求解氫原子的電子雲的能量，得到的結果也同樣是離散、分立的。
雖然後來量子力學的發展遠遠超出了離散、分立的範疇，但若要談及「量子」這個詞的來源，還需要從這裡看起。
章彥博
能量是連續的，做功不是斷斷續續的，這是基本的物理常識，不需要實驗證實。能量和波動有區別，波動是一個波接一個波，波動是連續的，波和波之間沒有間隙，波動也是做功形式。波動是連續的，能量消耗也是連續的，能量不能單獨存在，電子的運動是連續的，軌跡不會缺失電子後不連續。電子與能量是同時存在，同時運動的，能量不連續說不逼。能量在波動中消散。波函數用概率統計表示，離開了物質的粒子性，離開了粒子的運動性，離開了粒子的波動性，何談波函數，何談概率統計。
宏觀中一切物體都存在相互作用力，存在吸能和輻射，只是黑體吸能和輻射性兩方面都最強，只有吸能強，輻射才能變強，輻射數據說明量子是物質的，是物質輻射的數據。黑體輻射數據和其它物體輻射數據有較大的不同，對這方面的探討限於當時條件，特別對微觀粒子的認識限制了當時解決問題的能力，只能認為更小能量單位是一份一份間斷的，能量單位的不連續性好象解決了黑體輻射數據，卻解決不了其它物體的輻射數據，卻留下了世紀之爭。能量單位的不連續性加上當時重視數學推導，能量不連續性傾向于波動，傾向於數學。依波動性建立波函數，現代量子力學又建立了概率統計，完全傾向於數學推測了。依據薛定諤湊合的公式可符合黑體輻射數據，薛定諤方程就成了當時量子力學發展的動力，至於黑體輻射數據為什麼不同就不知了，是否符合客觀就沒過問了。現代量子力學更是傾向於波動，傾向於數學推導，至於客觀上是怎樣的就不去管它了。不確性原理得出疊加態，一步一步依靠數學推測，得出隱性傳輸，原理越來越神秘。單光子的存在性發生了根本性改變，變得無法確定了，變成了疊加態，至於單光子技術在客觀上存不存在就不去管它了，心中巳存在單光子了。
量子糾纏按數學推測可出現在宇宙的任何地方，這就神化了，連太陽系都衝不出，何來縱橫整個宇宙。一個糾纏光子的波函數發生了改變，幾億光年外的糾纏光子的波函數也會在無力到達的前題下發生相應的改變，這符合客觀實際嗎？根本就是想象，就是希望數學與想象力結合。
能量是不是連續的，大家心中有數，如再不可分的微觀粒子現代量子力學就稱為量子化。反事實量子直接通信成像由幾個前沿團隊證明了，明眼人一看就知道是忽悠式的欺騙。吹吧，他們說你們都不懂量子，更不懂量子技術，天時地利都佔著的神棍們說啥就是啥，吹什麼成果就是什麼成果。世界上到底什麼是量子，能立項目，騙國家資金就是量子，就是量子技術。現代量子力學稱水分子不能是半個水分子，水分子就是量子化了的量子了，太會忽悠了。忽悠的是人民，欺騙的是國家，是科學上的神棍，是民族的罪人，終將沒有好下場。
蘭天1969飛碟製造專家
量子力學是研究物質世界微觀粒子運動規律的物理學分支，主要研究原子、分子、凝聚態物質，以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論它與相對論一起構成現代物理學的理論基。為了更直白理解量子力學，下面有幾個視頻可以認真的看一下。這是孔徑光柵顯微鏡拍攝的錫原子
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孔徑光柵顯微鏡拍原子
量子是20世紀物理學家在試圖解釋一些物理現象時提出的，從字面意思理解，量子代表的就是分立的，一份一份的，是用於描述微觀世界自然規律的基本單元。我們最容易認知的原子、原子核和電子是一個一個的，可以認為是一種廣義上的量子。但物理學中的量子絕不僅限於此，而且要豐富地多。光子、能量子、自旋都可以認為是一種量子的概念。需要注意的是，量子不僅具有分立的特性，而且具有波的特性。這就是所謂的波粒二象性。
相關歷史
量子概念的提出是對經典力學的挑戰，具有很重要的歷史意義，是人類對物質世界認知的一大突破。但其實量子的概念是上個世紀初很多解釋不了的實驗數據所催發的一個必然產物。
- 1900年，量子的概念首先由普朗克提出，成功解釋了當時的“黑體輻射”數據；
- 1905年，愛因斯坦提出了光量子的概念，成功解釋了當時“光電效應”的實驗規律；
- 1913年，玻爾受到光譜學中巴耳末公式的啟發，提出了基於量子概念的氫原子模型，成功地解釋了氫原子的不連續光譜。
量子現象
微觀世界是量子化的，是我們認知微觀世界所必須的一個最基本的概念，同時也是很多新奇物理效應（比如超導）的微觀根源。我們在這裡介紹幾個比較典型的量子以及和其有關的有趣物理現象，來幫助大家認識量子的概念。
電子和能量量子：電子的能量是量子化的，並不是能取所有的值。多電子原子的電子分佈在不同的軌道上，能量或者說電子的狀態也會有所不同。更深入的知識告訴我們，電子的位置是不能確定的，而是具有一定的不確定性。我們只能用它在空間某一點出現的概率去描述它，因此就出現了各種各樣的電子雲，如下圖。
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圖1. 不同形狀的電子狀態(電子雲，圖片來自於wikipedia:Atomic orbital)光子：由於電子的能量是分立的，電子在不同狀態之間變化時（專業術語叫量子躍遷），便有可能發射出光子，因此光子的能量也是量子化的。
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圖2. 兩個不同能量的光子，光子頻率也是不同的，紫色的光子能量要比黃色的高(圖片來自於wikipedia: Photon)自旋：自旋的全稱是自旋角動量量子數，因此，首先它是一個數，例如電子的自旋是1/2；其次，角動量是有方向的，而量子化的自旋角動量方向也是分立的，只有上下兩個方向，因此電子的自旋只有+1/2和-1/2兩種。電子自旋和宏觀材料的磁性具有很密切的關係，他們都有兩個方向，這是我們最容易認識到的二者之間的共性。
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圖3. 電子自旋示意圖
圖1. 不同形狀的電子狀態(電子雲，圖片來自於wikipedia:Atomic orbital)
圖2. 兩個不同能量的光子，光子頻率也是不同的，紫色的光子能量要比黃色的高(圖片來自於wikipedia: Photon)
圖3. 電子自旋示意圖 量子世界的許多怪異的結論導致了很多出乎意料的現象。我們最常聽到的就是超導了，這是一種在某個臨界溫度以下電阻為零的狀態，對於電流傳輸而言，超導材料是無損耗的，因此具有極大的應用價值。而之所以超導，究其內因，就是和量子世界的規律緊密相關的。
量子與現代科技生活
毫不誇張地說，沒有量子就沒有現代科技生活，就沒有現在的信息高速公路，也就沒有我們身邊的智能手機、筆記本電腦，還有我們時時刻刻都離不開的數據流量和WiFi。
為什麼這麼說呢？現代的科技生活，究其根源，是由於半導體工業的巨大發展提供了足夠好的硬件條件。而半導體工業中使用的半導體材料，其優良的性質就是跟量子的概念緊密相關的。最常用的硅基半導體，就是在量子力學的基礎上研究發展起來的。由於涉及到了更深入的物理，這裡便不再多說了。
圖5. 半導體芯片
量子驛站
量子，顧名思義就是可以量化的粒子。在普朗克的時代，科學家們發下如果能量連續的話，就不能解釋黑體輻射。故而普朗克假設能量是不連續的，是一份一份的，有最小的能量，這個最小能量就是hv。說白了就是一個光子的能量，當時稱為能量子，即可以量化的能量粒子。
隨後，愛因斯坦的光電效應也證明了光的粒子性，認為光的能量也是一份一份的，每份能量大小是hv。至此，科學家們開始意識到，圍微觀，很多物理量是可以量化的，只能取固定的幾個值，而不是我們直觀認為的可以隨意取值。因而科學家們就把這些能量值是固定的光子，稱之為光量子。至此，量子的概念就此產生，並隨後把這個概念擴展，成為了一種形容某個物理量可以量化的意思。
所以，現在量子的概念除了形容光子外，還可以形容一些其它物理量。比如說電子的能量是量子化的，意思就是能量可以量化，只能取固定的值。再比如說電子的自旋也是量子化的，只能取固定的值。反正只要是可以量化的，或者在微小尺寸內具有一些奇特物理學效應的，都可以稱之為量子化或者量子效應。現在已經把量子這個詞用到了幾乎所有的微觀領域：量子化、量子尺寸效應、量子隧道效應、量子勢井、量子糾纏等等，都是形容微觀世界的物理學某種規律，只不過都給加個前綴量子，以示和宏觀世界物理效應的區別。
所以，量子概念沒什麼高深的，只不過是一種和宏觀物理學區別的術語而已。而現在很多世面上打著量子旗號冠名的產品，你說會是真的嗎？
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