为普及科学知识，进一步提高学生的科学素养，激发学生对科学探索的兴趣，12月11日（周一）下午，深圳市计算机学会科普进校园走进深圳盐田高级中学，邀请到香港城市大学物理学系副系主任王欣教授，为高一、二学生带来了一场题为“奇异的量子世界”科普讲座。

主讲人简介

王欣

哲学博士。2005年毕业于北京大学物理学院，取得理学学士学位，同年赴美国纽约哥伦比亚大学，在Andrew Millis教授指导下从事关联电子体系的理论研究。2010年于美国哥伦比亚大学物理系取得哲学博士学位。此后在美国马里兰大学凝聚态理论研究中心任职博士后研究员至2015年3月。后归国到香港城市大学物理学系任职助理教授。2020年晋升为副教授，2021年任物理学系副系主任。

王博士的主要研究包括量子物理学理论（尤其是量子信息处理的物理实现），凝聚态物理学理论，关联电子系统和数值方法。2012年王博士和合作者提出了SUPCODE动力学修正量子门理论，在《自然—通讯》上发表，后在实验室中得到验证。王博士共发表学术论文60余篇，被引用2000余次；因在研究及教学上的出色贡献，获得香港城市大学“校长嘉许奖”。

了解量子

讲座伊始，王欣教授便走下讲台与同学们拉近距离，介绍了基于量子力学的现代技术，如：激光、太阳能电池、X光等等，以及量子通信、量子计算等未来技术，引入了本次讲座的主题——量子力学是什么，同学们听得聚精会神。

理解量子：原子之问

王欣教授向同学们抛出了“物质由什么构成？可以无限分割吗？”这一问题，接着讲述了德谟克利特“原子说”、亚里士多德“元素说”、墨子“端”等前人的主张，将历史进程以故事形式呈现给同学们。

直至化学之父道尔顿提出“元素由极小的基本粒子——即原子构成，原子不能被分割、创生和消灭。”，原子说成为科学。

“原子可以进一步分割吗”又向同学们介绍了汤姆森原子模型、卢瑟福散射实验、原子有核模型及困难、玻尓的原子: “行星”模型、电子波等经典的模型和实验。
真正的量子理论及原子结构

王欣教授介绍了薛定谔的原子模型，电子云。电子并非精确地待在给定的轨道上，而是像“云”一样包围着原子核，因此只能从“概率”角度来谈论电子位置。

王欣教授又补充说明了量子力学思维实验——薛定谔的猫，随后引申出量子力学定律的发现，带领学生深入了解奇异的物理世界、量子宇宙。

奇异的量子世界

讲座的最后，王欣教授还叙述了量子力学的奇异特性，继续以薛定谔的猫实验展开解释了“叠加”和“纠缠”两个概念，完全改变了我们对世界的认识。

叠加

讲到被关在盒子里的猫在没有得到确定结果的条件下，处在一种“既死又活”的叠加情况。

纠缠

如果两个物质处于纠缠态，那么一个物质属性的变化就会导致另一物质属性的变化。不管二者距离多远，纠缠带来的响应都是瞬时完成的。

技术应用

量子力学在技术上的应用，如保密通信和量子计算，极大地激发了学生对物理学科的兴趣。

讲座结束后，不少同学走到讲台前向王欣教授请教自己感兴趣的物理知识。王欣教授热情地与同学们交流，为同学们答疑解惑。同学们不仅解决了自己的疑惑，更在王欣教授的解答中领略到科学的美妙。

春种一粒粟，秋收万颗子。此次讲座激发了同学们对于量子物理探索的好奇与热情，播下了关于量子力学这颗知识的种子，这颗种子将在盐高学子心中生根发芽，生生不息。