首先，不同于我们常说的分子、原子、质子、中子等粒子，并没有一种特定的粒子叫做量子。一个事物如果存在最小的不可分割的基本单元，我们就说他是量子化的（quantized），并把这个最小单元成为量子（quamtum）。用专业化的语言来说，量子就是离散变化的最小单元，它的变化是不连续的、跳跃性的。
二、量子力学和经典力学量子对应的是微观世界，量子化是微观世界的本质特征，量子力学（quantum machanics）就是揭示微观世界运行规律和机制的科学。在量子力学出现后，人们就把传统的牛顿力学称为经典力学（classical mechanics）。
科学界公认，量子力学和相对论是当代物理学的两大基础理论，经典力学是这两大基础理论在宏观低速运动条件下的近似，当处理微观问题时就一定需要量子力学，当处理高速运动或强引力场时就一定需要相对论。从某种意义上说，量子力学和相对论是经典力学向两个不同方向的推广，而他俩之间还没有完全统一起来，这是当代物理学的前沿问题。
三、量子力学的实际现象和应用主要包括波粒二象性、量子化、量子叠加、量子纠缠、不确定性原理，量子隧穿效应等。这些奇异的现象共同描绘了一个与日常经验完全不同的微观世界图景：在这里，事物的本质是概率性的，存在非局域的关联，状态可以叠加，并且受到不确定性的根本制约。尽管反直觉，但这些现象已被无数实验反复证实，并催生了激光、『半导体』、核磁共振成像（MRI）、量子计算机等一系列改变世界的现代技术。
1.波粒二象性 (Wave-Particle Duality)
量子力学的最本质特征之一，微观粒子同时表现出粒子性和波动性。
- 粒子性：光子像“小颗粒”一样撞击金属表面打出电子（光电效应），或在探测器上产生一个点状信号
- 波动性：电子束穿过晶体或双缝时，会像水波一样发生干涉和衍射，形成明暗相间的条纹图案（电子衍射实验）。
2.量子化 (Quantization)
在量子世界中，许多物理量不能连续变化，只能取某些特定的、离散的值。
能级：原子中的电子只能存在于一系列分立的轨道上，每个轨道对应一个确定的能量。电子通过吸收或发射特定频率的光子，在不同能级间“跳跃”（跃迁）。这解释了为什么原子光谱是离散的线状光谱，而非连续光谱。
3.量子叠加（quantum superpisiton）
在未被观测前，一个量子系统可以同时处于多个可能状态的“混合”之中。
例如，一个量子比特（qubit）可以同时是0和1的叠加态，直到被测量时才坍缩为其中一种确定状态。“薛定谔的猫”思想实验形象地阐释了这一概念——在打开盒子观测前，猫处于“既死又活”的叠加态。
4.量子纠缠 (Quantum Entanglement)
两个或多个粒子可以形成一个整体系统，即使它们相隔遥远，其状态也紧密关联。
处于纠缠态的两个粒子，一旦测量其中一个粒子的状态（如自旋方向），另一个纠缠粒子的状态会瞬间确定，无论它们相距多远。爱因斯坦称此为“幽灵般的超距作用”。
5.不确定性原理（uncertainty principle）
由海森堡提出，指出我们无法同时精确地知道一个粒子的某些成对物理量。这不是测量技术的限制，而是微观世界的本质属性。它宣告了经典力学决定论的终结，引入了内在的随机性和概率描述。
最著名的例子是位置（Δx）和动量（Δp）的不确定性关系：Δx·Δp ≥ ħ/2。这意味着，你越精确地测量一个粒子的位置，其动量的不确定性就越大，反之亦然。
6.量子隧穿效应（quantum tunneling）
粒子能够穿越在经典物理看来不可能越过的能量势垒。
就像球滚不过一座山，但在量子世界，粒子有一定概率直接“穿墙而过”，量子隧穿是扫描隧道显微镜🔬（ Scanning Tunneling Microscope，STM）、『半导体』器件（如隧道二极管）、闪存、核聚变等过程的重要机制。
以量子隧穿显微镜🔬为例，其利用量子隧穿效应来探测材料表面的原子结构，将一个极其尖锐的金属探针靠近样品表面（距离约1纳米），并在两者间施加电压。由于隧穿效应，电子会穿过探针与样品间的真空势垒，形成微弱的隧穿电流，该电流对距离极其敏感（指数关系）。通过扫描探针并保持电流恒定，探针的上下移动就能精确描绘出样品表面的起伏，从而实现原子级别的分辨率成像，直接“看到”原子排列，是纳米科技和表面科学不可或缺的工具。
四、量子力学的发展史1.研究量子力学的意义
描述微观世界必须用量子力学，而宏观物质的性质又是由其微观结构决定的。因此，不仅研究原子、分子、电子这些微观对象时必须用到量子力学，而且研究宏观物质的导电性、导热性、硬度、晶体结构、相变等性质时也必须用到量子力学。
2.量子力学发展史
第一阶段：旧量子论的萌芽 (1900 - 1913)
核心问题：经典物理学无法解释黑体辐射☢️和光电效应等实验现象。
第二阶段：原子结构的量子化 (1913 - 1924)
核心问题：经典物理无法解释原子的稳定性和离散的原子光谱。
第三阶段：量子力学的正式建立 (1924 - 1927)
核心问题：需要一个完整的、自洽的数学理论框架来取代半经典半量子的旧理论。
第四阶段：诠释、挑战与完善 (1927 - 1960s)
核心问题：如何理解量子力学的哲学含义？其完备性如何？
第五阶段：实验验证与第二次量子革命 (1970s - 至今)
核心问题：验证量子力学的基础预言，并利用其特性发展新技术。
不同于牛顿经典力学，爱因斯坦相对论等一人开创的物理基础理论，量子力学的发展是一部由天才科学家们接力完成的壮丽史诗。
它从普朗克为解决一个具体问题而提出的“权宜之计”，经过爱因斯坦、玻尔的深化，最终由海森堡、薛定谔、狄拉克等人建立起完整的理论大厦。玻恩的概率诠释和海森堡的不确定性原理揭示了其深刻的哲学内涵。EPR悖论和贝尔不等式的提出与验证，不仅巩固了理论，更揭示了量子纠缠这一神奇现象。
3.现阶段发展状况
- 量子力学仍有很多未解之谜
通过实验观测，量子力学会表现出这些神秘的行为，也许这些效应中有一部分尚未得到完整的验证，但人们很少怀疑量子力学的正确性。这类谜团包括波粒二象性（wave-particle duality）、零作用测量（null measurement）、自旋（spin）和非局域效应（non-local effect）等现象。这些现象的确令人迷惑，但很少有人质疑它们的真实性一一它们当然是自然界的一部分。
- 量子力学的时间应用十分广泛
现代社会硕果累累的技术成就，几乎全都与量子力学有关。你打开一个电器，导电性是由量子力学解释的，电源、『芯片』、存储器、显示器的工作原理是基于量子力学的。走进一个房间，钢铁、水泥、玻璃、塑料、纤维、橡胶的性质是由量子力学决定的。登上飞机、轮船、汽车，燃料的燃烧过程是由量子力学决定的。研制新的化学工艺、新材料、新药，都离不开量子力学。可以这么说：与其问量子力学能用来干什么，不如问它不能干什么！
五、总结量子理论非常有效，没有一项理论预言被证明是错的。它是所有物理学，因而也是所有科学的理论基石。全球经济有三分之一依赖于基于这一理论所开发的产品。
但是，以波函数坍缩为代表的量子力学中的一些本质问题，事实上仍未有得到完全的解决。诸多不同的诠释，如其中呼声最高的平行宇宙诠释，或叫多世界诠释（many-worlds interpretation）等，仍被人们为了最终解决这些问题而不断地研究着。
物理学家费曼曾说：我想我可以有把握地说，没有人真正理解量子力学。
