作者 luciffar (更大的民主=打掉雜質)標題 Re: [問卦] 物理系請進時間 Tue Oct 7 20:25:23 2025
想像你是一顆小彈珠，前面有一座「山丘」（這就是能量的障礙）。
一般情況（正常世界）：你要是力氣不夠大（能量不夠），
彈不上山頂就只能「滾回來」，永遠過不去。這就是古典物理的世界。
量子隧穿的情況（微觀世界）：可是在「量子的世界」裡，彈珠有點像「幽靈」
——雖然它待在山這一邊，但它的影子會「穿透」到山的另一邊。有時候，
整顆彈珠就「突然出現在山的另一邊」，就像它偷偷鑽過去一樣，
沒有爬山，也沒打洞。這就叫量子隧穿。
那什麼是「宏觀量子隧穿」呢？如果不是一顆彈珠，而是一「大堆彈珠」
—像一整桶的彈珠、大家手牽手、整群一起「嗖」地穿過山丘，
連桶子都一起出現在另一邊！這就不是普通的「小粒子穿越」，
而是整個大東西、整個狀態「一起穿過去」。這就叫—— 宏觀量子隧穿
量子隧穿 ≠ 穿越平行時空。
隧穿是粒子（或整個量子狀態）在同一個宇宙裡、通過一個
本來「通不過」的障礙。
它沒離開宇宙，也沒有「跳出去再回來」。
在數學上，它只是波函數的一部分「滲透」過去
——就像水滲過濕紙巾，不是消失再回來。
※ 引述《Justin890820 (xd)》之銘言：
: 請問各位物理大神
: 今年諾貝爾奬的宏觀量子隧穿 是什麼意思
: 勞山道士如果生在2025 就能穿牆了嗎
: 這個跟量子運算為什麼有關係啊？
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.41.197.12 (臺灣)
※ 作者: luciffar 2025-10-07 20:25:23
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※ 同主題文章:
Re: [問卦] 物理系請進
10-07 20:25 luciffar
推 Justin890820: 感謝解釋 我目前是無法理解為什麼會跟量子運算扯上關係 猜測是因為量子電腦能運用到這個現象？1F 111.82.124.41 台灣 10/07 20:27
想像有一個「彈珠山谷遊戲」：山谷左邊是「0」，右邊是「1」。
彈珠滾在左邊就代表「0」，滾在右邊就是「1」。
這是一般電腦的世界：只能是 0 或 1。但在「量子世界」裡
，彈珠不是普通的彈珠——它會用「量子魔法」：
同時在左邊 又在 右邊。它沒有真正爬
過山，而是用「宏觀量子隧穿」偷偷穿過山丘，
讓自己同時存在於兩邊。這時候，它就不只是 0 或 1，
而是「0 和 1 同時存在」的狀態。
這就是量子位元（qubit）的魔力！
但量子位元可以同時是1和0，兩種狀態同時存在，
這種效果叫量子疊加。這是量子電腦計算目前獨有的特性。
回到物理學的領域來說明:
在超導量子電腦裡，「彈珠」其實是指超導電流的相位（phase difference），
「山丘」是能量勢阱（potential barrier）。
電流可以順時針或逆時針流（這就像 0 和 1）。但在極低溫下，
整個超導環的相位可以通過宏觀量子隧穿，
進入一種「同時順時針又逆時針」的量子疊加狀態。
而量子電腦就是利用這種疊加和糾纏，讓它一次處理超多種可能性。
※ 編輯: luciffar (114.41.197.12 臺灣), 10/07/2025 20:29:27
※ 編輯: luciffar (114.41.197.12 臺灣), 10/07/2025 20:31:07
→ dklash: 我一直覺得這種超出一般人認知太多的簡化科普不是一種好的方式
* 對超出認知太多的知識內容簡化去科普4F 118.169.8.164 台灣 10/07 20:31
※ 編輯: luciffar (114.41.197.12 臺灣), 10/07/2025 20:34:23
推 Justin890820: 本肥稍微學過一點pqc 也大概能理解量子運算對於現行的加密核心的數學問題有特別大的優勢 那是不是因為今年這個尺度上的提升已經有了突破性的進展 因為聽解說好像有提到53位元的量子運算之類的東西7F 111.82.124.41 台灣 10/07 20:32
→ kizajan: 用這麼抽象的形容會有助於了解嗎...13F 114.34.102.156 台灣 10/07 20:54
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