人人都能懂点量子科学吗？

你最想了解量子科学的哪个方面？说说你的想法，我们将抽取三名幸运送出《进阶的量子世界：人人都能看懂的量子科学漫画》~

现代物理学的两大支柱相对论和量子力学自诞生之后的一个多世纪以来，产生了深远的影响。不过这两大支柱在今天似乎有不同的“境遇”：相对论似乎距离公众的生活非常遥远，只在关于引力波、给黑洞拍照等研究的报道中偶尔现身；而量子科学则逐渐成为一门“显学”，在各类场合中被反复提及和讨论。

在全国科技大会、国家科学技术奖励大会和两院院士大会上，有关“量子”的表述三次出现，量子科学的热度由此可见一斑。

不过，存在感十足的量子科学却又相当高冷。例如，2024年7月10日，中国科学技术大学的研究人员在《自然》（Nature）上发表了一篇论文，公布了他们的最新研究成果：他们在一个冷原子量子模拟器中，构建了一个由80万个光晶格点组成的三维费米子哈伯德模型，并实现反铁磁相变。

图.费米子哈伯德量子模拟器示意。红色和蓝色的小球分别代表自旋相反的原子，它们在三维空间交错排列，形成了反铁磁晶体。原子被光晶格囚禁在玻璃真空腔中。/ 制图：陈磊

这段成果简介中出现的科学名词，如“冷原子”“光晶格点”“费米子哈伯德模型”和“反铁磁相变”，令绝大多数人都会有置身“雾里”、难以“悟理”之感，这也是物理这门学科特别是量子科学在很多时候给人们的直观感受。其实，如果我们关注近年来我国量子科学研究进展的相关报道，对这样的感觉就不会感到陌生。

量子科学的热度让很多人产生了一窥量子科学奥秘的想法，甚至觉得“人人都该懂点量子科学”，但量子科学的高深又实在“劝退”。面对这样的情况，墨子沙龙作为国内最有影响力的量子科学科普平台之一果断出手，用漫画的形式向公众展示了量子世界的奇境，带领读者经历了一场“量子世界奇遇记”。

当最艰深晦涩的量子科学与最通俗易懂的漫画擦出火花，就诞生了这本《进阶的量子世界：人人都能看懂的量子科学漫画》（以下称《进阶的量子世界》）。墨子沙龙此前已经出品过《奇妙量子世界：人人都能看懂的量子科学漫画》，也是以漫画的形式介绍了量子科学领域内的前沿进展，好评如潮。在该书出版后的数年里，我国科学家在量子科学领域内又取得了很多令人瞩目的成绩，《进阶的量子世界》延续了前作的风格，对近年来的部分重要研究成果进行了介绍。

在量子通信领域，我国科学家成功验证了构建天地一体化量子通信网络的可行性；在量子计算领域，光量子计算原型机“九章”和超导量子计算原型机“祖冲之号”达到了量子计算优越性的里程碑……在《进阶的量子世界》中，量子科学的门外汉有机会通过对这些成果的展示，对“量子纠缠”“量子信息”“量子计算”等量子科学的内容有更深入和形象的了解。

本书虽然面向没有量子科学背景的读者，但在科学性上却不打折扣。以近年来频频进入公众视野的量子计算机为例，书中没有面面俱到地介绍量子计算机的各种繁琐的细节，而是抓住重点，介绍三种量子计算机的技术路径：光量子计算机、离子阱量子计算机和超导量子计算机。

其中超导量子计算机是目前最被看好的实现大规模量子计算的路径，除了中国的“祖冲之号”，谷歌和IBM等研究机构也各自开发了自己的超导量子计算机；同时，其他两个路径也具有一定的研究前景，展现出不同的实力。这样本书就在有限的篇幅内展现了量子计算机的整体发展面貌，为想看懂量子计算新闻的读者提供了足够的支持。

要想实现副标题中的“人人都能看懂”显然有不小的难度，因此主创团队在提高该书的可读性方面花了很大的功夫，想方设法以比喻、对比等方式把量子科学的特点、意义等呈现给读者。例如，在经典计算机算力不断提高、“最强超级计算机”称号频繁易主的情况下，我们面对纷至沓来的量子计算机的消息，难免想知道科学家研发量子计算机的意义何在。为了说明量子计算机的特性，书中给出了一个例子：如果要计算被称作哥本哈根式问题的极其复杂的问题，我国当时最快的超级计算机“太湖之光”需要25亿年时间，而“九章”只需要200秒。25亿年与200秒形成强烈的对比，使读者对量子计算机的威力一目了然。

在科技、教育、人才三位一体、统筹推进的时代背景下，量子科学的竞争既是科技的竞争，同时也是教育的竞争、人才的竞争。以潘建伟院士为代表的我国科学家在这个领域内开辟出了广阔的天地，但推动量子科学的进一步发展需要更多人才。这就需要有更多人特别是青少年走进量子科学、了解量子科学、热爱量子科学，也需要有更多优秀的科普图书在量子科学普及中发挥更大的作用。

不可否认，量子科学很难理解，不仅普通人难以理解，就是对长期从事量子科学研究的科学家来说，也尚有很多谜团有待破解。但与此同时，伴随着科学家的不断探索，我们对量子世界的规律的认识正在不断加深；而且得益于《进阶的量子世界》这样的科普图书，普通人也能逐渐拨开量子科学身上的神秘面纱，领略量子世界的神奇与魅力。

作者：鞠强

书名：进阶的量子世界：人人都能看懂的量子科学漫画

‍♂️ 作者： 墨子沙龙

内容简介

本书是关于量子前沿科技的科普图书，书中详细介绍了由中国科学技术大学潘建伟院士 领导的量子信息科研团队在近几年取得的领先世界的科研进展，将十余篇刊发在《自然》 《科学》等国际一流学术期刊上的科研成果通过生动有趣的漫画形式展现给读者，内容包 括量子通信、量子计算和模拟、量子精密测量和基础检验等，重点介绍了中国科学家研制 的“祖冲之号”“九章”量子计算原型机的发展和演变。本书严谨与趣味并存、前沿与通俗 兼备，非常适合对物理感兴趣、对量子科学感兴趣的读者阅读。

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