量子简史（1672——2021），从一个光子说起

在这篇文章中，我总结了迄今为止在量子历史上发作的一切主要/次要事情，以及可能的，在不远的未来会发作的一些事情。首先要记住的是，量子力学的历史并不是一条笔挺的道路，它有过转机，也不是静态的。它是一个动态的、不时展开的研讨范畴，这就需求不时地更新这个进程。

前量子时期（16世纪-20世纪初）

量子物理学的早期是以经典力学、原子结构解释和电磁学来解释量子现象的。牛顿、惠更斯、杨、麦克斯韦等人做出了重要贡献。

在很早的时期，该范畴的展开以两种光的理论为标记--牛顿的（微粒说）和惠更斯的（波浪理论）。

1672年——牛顿提出了光的微粒理论，以为光是由粒子组成的。

1678年——惠更斯提出他的光的波浪理论来应战牛顿。

1801年——托马斯-杨中止了双缝实验，肯定了光作为一种波的存在，从而推翻了牛顿的粒子理论。

1807年——艾蒂安-路易斯-马卢斯发现了光的偏振现象。

1815年——大卫-布鲁斯特用数学措施描画了光的偏振。

1819年——菲涅尔-阿拉戈（Fresnel-Arago ）偏振干预定律在菲涅尔的回想录中发表。

1821年——菲涅尔提出了黑体的概念。

奥斯特（ Oersted）对电磁学的发现开端了一连串的电动力学实验，最终招致了麦克斯韦方程的发现。

1821年——汉斯-克里斯蒂安-厄斯特德（ Hans Christian rsted）发现了电磁的存在，证明了电和磁之间的直接关系。

1823年——安培完善了奥斯特的发现并提出了安培定律。

1860年——古斯塔夫-基尔乔夫（Gustav Kirchoff）提出了 "黑体辐射（black-body radiation） "这一术语。

1865年——麦克斯韦提出了他的电动力学理论，从而将光确立为一种电磁波。他将光的传播媒介描画为 "以太"。

1887年--A.A. Michelson和Edward W. Morley在他们著名的Michels-Morley实验中未能检验动身光的乙醚，从而肯定了不存在任何光的传播媒介。

1892-1906年——亨德里克-洛伦茨展开了洛伦茨以太理论。

在19世纪末，物理学家们对原子的物理学感到惊叹。全世界科学界的焦点转移到发现原子内部的结构。在这一时期，亚原子粒子、原子结构和放射性的概念开端呈现。

1887年——海因里希-赫兹在研讨无线电波时发现了光电效应。

1895年——威廉-伦琴意外地发现了X射线。

1896年——亨利-贝克勒尔发现了铀的放射性。

1896年——佩特-塞曼发现了往常所谓的塞曼效应，即在磁场影响下光谱线的存在。

1897年——J.J.汤姆森发现了电子；基于他的发现，提出了他的 "梅花糕模型 "的原子。

量子力学的引入（20世纪初至20世纪中叶）

随着19世纪的到来，一个名为量子力学的新物理学范畴开端崛起。这一新理论处置了以前牛顿时期未处置的物理问题。一切这些都始于马克斯-普朗克对黑体辐射的解释，他称之为 "量子理论 "的理论。今天，马克斯-普朗克被铭记为 "量子力学之父"。这一时期呈现了一些有史以来最著名的物理学家，包含阿尔伯特-爱因斯坦（固然他因其概率行为而反对量子力学）、马克斯-普朗克、尼尔斯-玻尔、埃尔温-薛定谔、保罗-狄拉克、维尔纳-海森堡等人。

1900年——马克斯-普朗克提出普朗克辐射定律来解释黑体的辐射发射。他还提出了光子的量子化，即往常著名的方程式E=hν。因而，量子力学降生了。

1902年——亨德里克·洛伦兹经过洛伦特以太理论解释了塞曼效应。

1905年--阿尔伯特-爱因斯坦解释了光电效应，他将光视为粒子，因而倡导牛顿的微粒理论。他还向世界引见了狭义相对论。

1909年——恩斯特-卢瑟福中止了α射线散射实验（又称金箔实验），提出了原子核的概念。

1909年——杰弗里-泰勒证明了单光子干预方式的构成，从而重新引发了超越两个世纪的牛顿-惠更斯争辩。

1913年——约翰内斯-斯塔克发现了斯塔克效应，即相似于塞曼效应的电场现象。

1913年——尼尔斯-玻尔引见了他的原子模型并提出了原子半径量化的理论。

1915年——爱因斯坦提出了广义相对论和爱因斯坦场方程（见量子场理论）。

1916年——爱因斯坦在理论上指出普朗克的能量量子存在相似粒子的动量。

1916年--阿诺德-萨默菲尔德（Arnold Sommerfeld）提出了原子亚壳层的概念，从而扩展了玻尔的原子理论。

1918年——恩斯特-卢瑟福发现了原子中的质子（并发明了这个词）。

1921年——西奥多-卡卢扎发表卡卢扎理论（ Kaluza Theory ）（第一个与量子场论相关的理论）。

在之前的发现和以量子和相对论为首的科学发现的忽然繁荣之后，一个新的物理学范畴——量子力学的方式化变得明晰起来。玻尔，海森堡，薛定谔从20世纪20年代开端展开这种正式化，很快马克斯·玻恩，保罗·狄拉克和约翰·冯·诺伊曼等人参与了这个行列。

1922年——阿瑟-康普顿发现了康普顿效应。

1922年——奥托-斯特恩和瓦尔特-格拉赫中止了斯特恩-格拉赫实验，由此证明了自旋的量化。

1923年——路易斯·德布罗意假定波粒二象性，假定德布罗意波长λ=h/mv。

1924年——沃尔夫冈·泡应用电子的内部角动量的概念解释了光谱线的精密结构。

1925年——乔治·乌伦贝克和塞缪尔·古德斯密特提出了电子自旋的存在。

1925年——海森堡、玻恩和帕斯卡尔-乔丹提出了量子物理学的矩阵力学表述。

1925年——弗雷德里克-洪德在理论上提出了原子中最大多重性原理，往常被称为洪德规则。

1926年——埃尔温-薛定谔提出薛定谔波方程，这是量子力学中最重要的方程。

1926年——奥斯卡-克莱因经过整合海森堡和薛定谔创建的量子力学来解释卡卢扎假说（关于量子引力的最早想法之一）。

1927年——维尔纳-海森堡发表文章引见海森堡不肯定性原理：Δp·Δx≥h/4π。

1927年——索尔维会议，提出了量子力学的哥本哈根解释。

1928年——保罗-狄拉克树立了量子力学的狄拉克方程。

1929年——奥斯卡-克莱因预测了克莱因悖论，即量子隧穿效应。

1930年——保罗-狄拉克假定了正电子。

1930年——保罗-狄拉克提出空穴理论（ Hole Theory）（也叫狄拉克海模型）。

1932年——约翰-冯-诺伊曼从厄米特算子和线性代数的角度描画了量子力学的数学基础。

量子力学的兴起（20世纪中期-20世纪后期）

随着量子力学的基础工作和数学的树立，物理学家试图完成以前不完好的原子图，并在这个过程中发现了新的粒子。因而，开端了对粒子物理学的探求，而这一探求是由J.J.汤姆森开端的。关键的物理学家包含理查德-费曼。

1932年——詹姆斯-查德威克发现了原子中的中子。

1932年——卡尔-D-安德森发现了正电子。

1935年——爱因斯坦、波多尔斯基和罗森发表了开创性的EPR悖论论文，他们在论文中应战了量子力学的完好性，支持隐变量理论（见玻姆解释）。

1935年——薛定谔提出了著名的薛定谔的猫思想实验，展示了量子叠加的意义。

1936年——卡尔-安德森发现了μ介子（muon）。

1939年——奥托-哈恩和弗里茨-斯特拉斯曼发现铀的核裂变。

在二战的阴影下，罗伯特-奥本海默等人指导了曼哈顿计划。世界的焦点从科学转向武器，这一时期发明了原子弹、氢弹和其他热核武器。同时，对量子力学的许多不同解释开端展开，新兴的粒子物理学范畴惹起了物理学家的留意。与此同时，量子场理论范畴的工作也在继续，量子计算机的概念也初次被理论化。

1942-1945年——奥本海默发现了量子隧穿。

1945年——惠勒和理查德-费曼提出惠勒-费曼理论。

1948年——朝永振一郎和施温格在量子场论的措施中提出了重正化理论。

1948年——理查德-费曼引见了量子力学的途径积分表述，并提出了费曼图的概念。

1949年——弗里曼-戴森发明了戴森级数。

1952年——大卫-玻姆提出了量子力学的玻姆解释（也称为隐变量理论和实验波理论）。

1952年--沃尔夫冈-保罗（不要与沃尔夫冈·泡利混杂）发明了离子阱（后来用于离子阱量子计算）。

1956年——吴健雄中止了吴氏实验，证明弱相互作用中的宇称不守恒（parity violation ）。

1957年——休-埃弗雷特提出了量子力学的多世界解释。

1961年——Clauss Jnsson中止了电子的双缝实验，确立了波粒二象性是量子力学的基本属性。

1963年——尤金-维格纳为量子力学中对称性的展开奠定了基础。

1964年——约翰-斯图尔特-贝尔提出贝尔不等式（又称贝尔定理），以推翻量子力学中的隐变量理论，处置了EPR "悖论"。

1971年——马丁努斯-J-G-维特曼和杰拉杜斯-特霍夫特预测胶子的存在。

1982年——理查德-费曼在他的论文《用计算机模仿物理学》中引见了量子计算机的概念。

量子应用（20世纪末-往常）

随着费曼提出在量子硬件上模仿量子现象的想法，树立量子应用的竞赛变得更猛烈。这一时期，随同着新的量子协议硬件完成，以及量子算法的发明。同时，在理论物理学范畴呈现了名为超弦理论和M理论的新理论。

1994年——彼得-肖尔发明了肖尔算法，该算法有可能突破现代的RSA密码学。

1995年——爱德华-威滕提出了M理论，重新审视了一个被丢弃的理论，弦理论。

1997年——两个研讨小组经过实验完成了量子隐形传态。

1998年——艾萨克-庄、尼尔-格申菲尔德和马克-库比内克发明了第一台量子计算机，能够接受一个输入并输出一个解。

建造量子计算机的竞赛开端了，由谷歌和IBM这样的科技巨头带头。人们愈加注重量子现象的应用。同时，新的物理学道路展开起来，寻求将量子力学与引力兼并为量子引力，寻求量子力学和弦理论的不同措施。

2000年--大卫-P-迪文森佐概述了发明量子比特的迪文森佐规范。

2012年——欧洲核子研讨中心的大型强子对撞机在实验中证明了希格斯玻色子（俗称 "上帝粒子"）的存在。

2014年——科学家们经过量子隐形传态在10英尺的距离内传输数据，错误率为零。

2016年--IBM推出基于云的平台IBM量子体验。

2019年——谷歌仰仗其Sycamore量子处置器宣称量子霸权。

2020年——谷歌人工智能在超导量子计算机上模仿了哈特里-福克方程，阐明了量子在化学问题上的优势。

2021年--费米实验室在实验中观测到muon介子的反常磁矩。

至此，我们完成了量子展开的时间表（尚未完成）。但是，正如我们所说的，这是一个动态的列表，随着更多的展开呈现和我们对宇宙最小尺度的认识的扩展，这个列表会不时地被更新。