量子科技主题展“我有一只神经猫”:31件互动展项玩转量子世界

今天

1. 展览简介

我有一只神经猫

I Have a Nervous Cat

——量子世界漫游指南

也许你是最近几年才开始关注到“量子力学”,但实际上它诞生至今已有100多年。一方面,我们的现代文明,从芯片到显示器,从新能源到生物工程,几乎没有哪个领域中没有量子力学的身影。一个世纪以来颁发的诺贝尔物理学奖中,绝大部分都颁给了与量子力学有关的研究。而另一方面,就连最杰出的科学家都对量子力学感到迷惑。量子力学的奠基人之一,丹麦著名物理学家尼尔斯·玻尔曾说:“如果谁不为量子力学感到困惑,那他就是没有理解量子力学。”

1935年,奥地利物理学家埃尔温·薛定谔提出有关猫生死叠加的著名思想实验,直到今天,薛定谔的猫仍然是最为人们熟知的量子力学实验,也是每个踏入量子世界的人的第一个“朋友”。在这里,我们把这只爱“发神经”的小猫,作为量子力学的化身。它独特的双眼,一只呈波浪形,另一只呈圆形,代表了量子世界中神奇的波粒二象性。您可以与“神经猫”亲密接触,它会伴随你,从另一种视角审视我们所在的这个世界。

2. 布展规划

量子科技主题展览设置了多种形式的互动展项,共计31件/套,分成四部分内容进行展示:薛定谔的猫?大家的猫!→爱发神经的小猫→神经猫畅游原子世界→神经猫大展身手,观众跟随小猫的脚步探索量子的奇妙特性,了解量子力学在生活中的应用。

3. 展区设置

展区一:薛定谔的猫?大家的猫!

Schrödinger's Cat? Everybody's Cat!

也许你曾经听过科学史上这只大名鼎鼎的小动物?

——没错,它就是薛定谔的猫。

1935年,埃尔温·薛定谔设计了一个思想实验,在这个实验中有一只既死又活的“叠加态猫”,这就是有名的“薛定谔的猫”。它将微观世界和宏观世界联系起来,使得量子力学引起了更广泛的关注。

来到本展区,可以零距离接触这只多变的小猫。在这里回顾量子力学的诞生历史,认识量子力学奠基人。你会突然发现,量子力学就在我们身边,它是薛定谔的猫,也是大家的猫。

展区二:爱发神经的小猫

A Crazy Kitten

你能想象一个既是波又是粒子的物体吗?

你能想象自己同时处在房间的两端吗?

这些看起来鬼魅而又反常的现象,却是微观粒子的基本特性。在这个反直觉的神奇世界,你可以熟悉爱发神经的小猫的个性,了解量子的奇特性质;与同行的朋友围观爱因斯坦与波尔的世纪之战;感受波和粒子共舞的神秘世界。

展区三:神经猫畅游原子世界

The Crazy Cat Swims in the World of Atoms

穿越量子隧道,进入原子世界。

跟随神经猫探寻原子内部的结构,你可以直观感受原子核和原子的大小关系;与基本粒子亲密接触;与夸克共舞,创造美妙的艺术音乐短片;试一试奇思妙想的反物质湮灭发电机,用香蕉产生的正电子发电,点亮灯泡,需要多少香蕉?快来一一体验,了解微观世界的运行规则。

展区四:神经猫大展身手

Crazy Cat in Action

量子力学与日常生活息息相关。

二十世纪量子力学的创立和发展引发第一次量子科技革命浪潮,诞生了以半导体、激光器、计算机和光通信等为代表的信息通信技术,成为推动经济社会发展变革的先进生产力。进入二十一世纪,随着人类对微观世界认识理解的深入和观测调控能力的提升,以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术的研究和应用探索,未来有望突破计算处理能力、信息安全保障和测量精度极限等方面的难题和瓶颈,成为科技发展的新动能。

让我们一起跟随神经猫返回宏观世界,参与互动,感受量子计算机、量子通信的神奇魔力,了解量子力学在现实世界的应用。