今天九点半，“浦江科学大师讲坛”第四期将在复旦大学相辉堂开讲。诺奖得主、法国物理学家塞尔日·阿罗什将以“光的科学：从伽利略到量子物理”为题作报告。我们邀请复旦大学物理学系教授李晓鹏通过10个问答，为你提前科普奇妙又迷人的量子世界。
Q1 量子力学到底是什么？首先要强调，量子力学不存在任何的模棱两可，而是非常确切的。简单来说，量子力学就是描述微观世界的一种理论，主要研究物质世界微观粒子的运动规律。
Q2 量子力学和经典物理学之间的区别和革命性是什么？在量子世界中，经典物理学理论几乎不具有解释力。经典物理学依赖于连续性和决定论的原则，而量子理论颠覆了这一原则，量子力学的基本原理是：在基本层面上，自然界的所有变化都是不连续的量化的过程，这些量化过程的发生不是确定性的，而是由概率定律控制的。
Q3 为什么量子力学能够得到如此快速的发展？量子力学的创立，是20世纪物理学的重大突破，革命性地改变了人们对物理世界的认识，开启了新时代。量子力学为我们提供了一种独特的视角，增加了人类探索和认识世界的深度和广度，有助于我们深入地了解物质世界的本质，从而用一种更可控的手段来控制微观世界。
Q4 量子物理学诞生的历史背景和发展脉络是怎样的？量子力学的起源可以追溯到20世纪初，当时科学家们试图理解原子和分子的行为，但经典物理学无法解释它们的稳定性和光谱现象。在这个背景下，普朗克提出能量量子化假说，爱因斯坦提出光量子假说和光的波粒二象性理论，玻尔通过量子化假设提出了原子能级的概念。
Q5 如何理解爱因斯坦所说＂上帝不掷骰子＂这句话？在量子力学发展前期，爱因斯坦认为量子的排列是有序的，并坚信宇宙是经典物理式的，每一个瞬间都决定着下一个瞬间。但到量子力学发展后期，出现了新的量子力学主张——以哥本哈根学派为代表，认为“一些事情不是决定论的，它们的发生是随机的”。
Q6 量子力学的应用现状如何？量子力学带来了丰富的技术和应用，也衍生出一些全新的学科，包括量子计算、量子通信、量子生物学、量子材料科学等等。近年来，基于对单个量子态的操控，量子科学技术又出现了新的方向和新的领域，正在迎来量子革命的第二次高潮，量子计算就是其中的一个重要的例子。
Q7 量子力学与我们的日常生活有多大关联？由于量子力学的理论基础相对复杂，一些人可能觉得量子力学只有科学家需要去关注。其实不然，量子力学与我们的日常生活联系非常紧密，比如我们日常使用的激光笔、各种半导体芯片。
Q8 我们应该如何看待量子力学在大众媒体上的出现？是否有必要向大众科普量子力学？“遇事不决，量子力学”是现在年轻人很喜欢挂在嘴边的一句话，这当然是句调侃。近年来，“薛定谔的猫”、“平行宇宙”等量子力学领域的专业名词在社交媒体上热度颇高，这虽然反映了量子力学的深奥与神秘，但也体现了公众对它的好奇以及量子力学科普化的趋势。
Q9 目前，我国在量子物理的研究处于什么水平？与十年前相比，我国的量子科技已经实现从跟跑到部分领跑的历史飞跃，量子通信研究处于国际前列水平，量子计算、量子精密测量等领域也亮点频现。
Q10 关于量子物理，还有多少疑问尚待解答？人类对世界的探索永无止境，直到现在，我们其实仍没有真正理解量子世界到底是如何运作的，比如关于“波－粒二象性”、“量子隧穿”“量子坍缩”等重要的概念和假设依然十分难以理解和解释，这也成为物理学家不断研究和求证的突破点。