以量子力学为核心的量子物理无疑是本世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。它不仅代表了人类对微观世界基本认识的革命性进步,而且带来了许多划时代的技术创新,直接推动了社会生产力的发展,从根本上改变了人类的物质生活。量子理论过去的成功并不意味着它是一个彻底完善的物理学理论。自量子力学诞生以来,关于量子力学的思想基础和基本问题的争论,从来就没有停止过。
人们对于量子力学本身的完备性及其一些基本观念的理解,甚至持有截然不同的观点。最近伴随着技术的飞速进步,过去各种仅限哲学思辩式讨论的量子理论基本问题的研究,已经能够在实验室里加以检验,使得人们对量子物理基本问题的理解建立在更加坚实的实验基础之上。报告结合最近的典型量子物理实验,比较系统地介绍了量子理论基本问题若干研究的新进展,特别强调了处于其核心的量子测量问题及其相关的基本概念和基本思想。
在1927年Solvay物理学会议上,爱因斯坦和玻尔开始了关于量子力学基本问题的论战,引发了一系列关于量子物理的思想观念的深入讨论。对于这些问题进行稍微仔细的考察,就不难发现它们均密切联系于量子力学测量的基本问题。测不准关系的解释表明,通过具有“粒子特征”的测量去描述具有“波粒二象性”的物质运动,会带来测量的不确定性。
从基本物理学角度看,量子信息的载体是只有量子力学才能描述的微观系统,它的传递和处理必定是具有量子特征的物理过程。量子力学与信息科学结合,不仅充分显示了学科交叉的重要性,量子计算方案的最终物理实现,可能会导致信息科学观念和模式的革命。