【電子書】100張圖搞懂量子電腦產業鏈
本書為了讓非理工背景的讀者也能看懂、理解、甚至具備初步判斷量子電腦趨勢的能力。 許多人因為對新科技的不了解而被騙,或在資訊混亂中做出錯誤決定,這在量子電腦的世界中更是屢見不鮮。從社群平台上充斥著誇大其詞的宣傳,到金融市場出現打著「量子概念」名號的股票與投資標的。 對大眾而言,量子電腦既神秘又遙不可及。實際上,多數人對這個科技新寵的了解仍停留在「它比現在的電腦快很多」的模糊印象,卻無法說清楚它到底快在哪裡、為何快、何時能用。 為了讓非理工背景的讀者也能看懂、理解、甚至具備初步判斷量子電腦趨勢的能力,我們撰寫了這本圖解式的產業鏈導覽書。這本書用100張圖表,搭配簡明的說明文字,帶領讀者逐步掌握量子電腦的基本概念、核心技術、實際應用、主要企業與未來挑戰。從物理原理開始,直到產業應用、商業模式及投資機會,本書希望成為你認識量子時代的第一本地圖。 & 你聽過量子電腦,但你真的知道它怎麼運作嗎? 傳統電腦的邏輯建構在「位元」(bit)之上,每個位元的狀態只能是0或1,任何運算都由這兩個數值的組合組成。但量子電腦的運作基礎是「量子位元」(qubit),它可以同時是0也是1,這種現象稱為「疊加態」。更重要的是,量子位元之間還可以發生「糾纏」,也就是一個量子位元的變化會立即影響到另一個無論距離多遠的量子位元。 這種運作模式讓量子電腦可以同時處理大量資訊,並在特定類型的運算上遠勝於傳統電腦,特別是如因式分解、模擬複雜分子結構、優化問題、機器學習等高難度任務。舉例來說,如果用傳統電腦要花上數千年才能完成某些密碼破解任務,量子電腦可能只需要幾分鐘。 但這也不代表量子電腦能取代傳統電腦。量子電腦並不是萬能機器,它只在特定用途上具有壓倒性的優勢。在現今的技術條件下,量子電腦還有許多限制,例如量子位元難以穩定、容易受到環境干擾導致錯誤發生率高等問題,因此需要搭配「量子糾錯」機制才能真正可用。 本書以直觀圖像輔助,從量子物理的疊加、糾纏特性出發,帶領讀者理解量子邏輯電路的組成,再進一步進入量子演算法的核心設計概念,如Shor演算法、Grover演算法等。對於完全沒有物理背景的讀者,我們也以比喻法搭配插圖方式協助入門。 & 從研究室到市場,誰在推動量子電腦產業? 目前全世界的量子電腦發展者可以分為幾種類型:首先是科技巨頭,包括IBM、Google、Microsoft、Amazon等公司,他們各自採取不同的量子電腦架構。例如IBM主推超導量子位元,並公開展示其量子電腦路線圖;Google曾宣稱實現「量子霸權」;Microsoft則選擇更具挑戰性的拓樸量子位元路線,期望以最少的錯誤率擊敗其他實現技術。 另一類是新創公司,如Rigetti、IonQ、PsiQuantum、Quantinuum等,這些公司大多專注於某一特定技術路線,像是離子阱、光子量子電腦、冷原子技術等。他們雖然規模較小,卻因專注而具備技術突破潛力,許多也已經在NASDAQ上市,成為資本市場關注焦點。 此外,一些傳統硬體廠商與量子元件供應商也逐步進入量子產業鏈,包括製造極低溫系統的Bluefors、量子晶片封裝技術的FormFactor,以及提供量子軟體開發環境的Zapata、Q-CTRL、Classiq等。 政府也在其中扮演重要角色。美國、歐盟、中國、日本、加拿大等都投入巨額預算,推動量子科技發展與產業化。以中國為例,中科院領導的量子通訊衛星「墨子號」及量子加密通訊系統已在全球引發高度關注;而美國則透過國家量子計畫法案(National Quantum Initiative Act)整合學研資源,加速產業佈局。 對於一般讀者而言,最直接的興趣在於:量子電腦何時才能用?我們何時能在生活中真正體驗到量子電腦的應用?答案是:量子電腦並不會突然「登場」,而是會逐步滲透在金融分析、藥物開發、新材料設計、物流最佳化等應用領域,讓企業的決策更精準、運算更快速。我們不會像換手機那樣「使用」量子電腦,而是會在背後的雲端或資料中心裡,悄悄地與它共同運作。 最後,我們也不可忽視量子電腦發展過程中可能遭遇的困難與風險。除了技術難關與製造成本外,量子運算對現有資訊安全體系是一大衝擊。例如一旦量子電腦能有效破解RSA或ECC等常見加密演算法,全球金融與國防通訊系統將面臨巨大的威脅。因此,後量子加密(Post-Quantum Cryptography, PQC)也正被各國納入政策規劃重點。 我們也須警惕過度炒作與投資泡沫的問題。許多「量子概念股」在尚未實現技術的情況下便估值過高,造成市場誤判。理解技術的真實狀況、發展節奏與產業鏈脈絡,才能做出明智的商業或職涯選擇。誠如巴菲特的名言:永遠不要投資你不了解的生意(Never invest in a business you cannot understand)。 這正是本書的初衷──讓你看懂這場科技革命,而不只是被動聽信。透過100張圖,我們試圖讓你從陌生走向理解,從理解走向判斷,從判斷走向行動。 量子時代已經來臨,你準備好了嗎? & 本書特色 & 用「你聽得懂的話」解釋「別人講不清楚的東西」 很多人一聽到「量子電腦」,不是直接跳過,就是聽到幾個關鍵字就昏了頭。本書不會用艱深的公式,也不會堆砌難懂的術語,而是用你聽得懂的方式,告訴你什麼是量子位元、什麼是疊加、什麼是糾纏,為什麼量子電腦能做傳統電腦做不到的事。我們把這些複雜的科技,拆成圖、拆成故事、拆成比喻,一步步讓你真的懂、而不是「假裝懂」。 & 不是只講技術,而是完整解剖整條量子產業鏈 你在其他地方看到的多半是「某家公司做出新晶片」、「某某國發展量子通訊」的新聞,但你其實不知道背後的關聯。這本書用 100 張圖,把整個量子產業鏈畫給你看。從硬體技術、雲端平台、控制與量測,到通訊安全、感測應用,甚至是哪幾家公司、哪幾個政府單位正在投入、各自走的是哪條路線,你一目了然。不管你是學生、投資人、工程師,還是只是有興趣的讀者,都能在這裡找到你想要的那塊拼圖。 & 幫你避開騙局、炒作與幻想,做出明智的判斷 面對一項還在成長中的前沿科技,「過度期待」與「過度忽視」都是風險。本書不唱衰,也不造神,而是用中立、全面的方式,讓你看懂哪些技術真的有突破、哪些應用還是紙上談兵,哪些公司值得關注,哪些可能只是掛羊頭賣狗肉。你不需要成為專家,但你一定要有判斷力。這本書的目的就是:幫你培養這樣的眼光,避免你做出錯誤的投資、職涯或政策決定。
【電子書】量子紀元
革命已然開始!糧食不足、能源危機、極端氣候、絕症治療……都能藉由量子電腦找到解決方案?物理學大師加來道雄以最生動易懂的方式,全方位探索量子計算將為人類開創的未來!微晶片獨步天下的成功或許就要走到盡頭。隨著電晶體不斷縮小,尺寸逼近原子級別,計算能力的驚人增長不免就要萎縮。然而,這場變革也預示了一種革命性嶄新電腦的誕生,醞釀出了直接以原子本身來計算的電腦。量子計算承諾能帶來前所未有的運算能力,推動科技進步,顛覆我們的日常生活。媒體大多關注於其破解現有加密方法的驚人潛能,但實際上,競賽早已開展,爭相利用這股強大的力量來革新產業格局。汽車製造商、醫學研究人員以及顧問公司,全都押注於量子運算,希望設計出更高效能的交通工具、開發出拯救生命的新藥物,並優化企業運作。然而,這僅只是個開端。量子計算可以用來解析複雜的化學歷程,創造出生產廉價肥料的必要條件,從而掀起第二次「綠色革命」;打造出超級電池,從而得以開啟「太陽能時代」;甚至設計出核融合反應器,來提供乾淨、安全的可再生能源。量子計算甚至還能破解困難之極的蛋白質折疊問題,深入探究阿茲海默症、肌萎縮性脊髓側索硬化症(ALS)及巴金森氏症等目前尚無治療方法的疾病。事實上,量子電腦已經投入處理來協助解開科學的最大謎題--宇宙的起源。就人類所面臨的一切問題,沒有任何一項是量子電腦無法解決的。加來道雄博士在《量子紀元》中,以他一貫清晰、熱情的筆觸,講述這場激勵人心的科學前沿探索,以及爭奪人類未來主導權的激烈競賽。★量子電腦可以解決數位電腦永遠解答不了,就算給予無盡時光也無能為力的問題。★量子電腦或許能夠回答這樣的問題:健康細胞突然變成癌細胞的起因為何,以及如何制止它們? ★核融合動力就是在地球上運用太陽的能量,而實現核融合的關鍵可能就是量子電腦。★如果我們真的能理解量子圖靈機,那麼或許我們也就能真正理解宇宙。一致推薦PanSci 泛科學柯忠廷|中央研究院物理學研究所助研究員莊程豪|淡江大學物理學系系主任
【電子書】量子紀元:一場將要改變世界的運算革命
革命已然開始!糧食不足、能源危機、極端氣候、絕症治療……都能藉由量子電腦找到解決方案?物理學大師加來道雄以最生動易懂的方式,全方位探索量子計算將為人類開創的未來!微晶片獨步天下的成功或許就要走到盡頭。隨著電晶體不斷縮小,尺寸逼近原子級別,計算能力的驚人增長不免就要萎縮。然而,這場變革也預示了一種革命性嶄新電腦的誕生,醞釀出了直接以原子本身來計算的電腦。量子計算承諾能帶來前所未有的運算能力,推動科技進步,顛覆我們的日常生活。媒體大多關注於其破解現有加密方法的驚人潛能,但實際上,競賽早已開展,爭相利用這股強大的力量來革新產業格局。汽車製造商、醫學研究人員以及顧問公司,全都押注於量子運算,希望設計出更高效能的交通工具、開發出拯救生命的新藥物,並優化企業運作。然而,這僅只是個開端。量子計算可以用來解析複雜的化學歷程,創造出生產廉價肥料的必要條件,從而掀起第二次「綠色革命」;打造出超級電池,從而得以開啟「太陽能時代」;甚至設計出核融合反應器,來提供乾淨、安全的可再生能源。量子計算甚至還能破解困難之極的蛋白質折疊問題,深入探究阿茲海默症、肌萎縮性脊髓側索硬化症(ALS)及巴金森氏症等目前尚無治療方法的疾病。事實上,量子電腦已經投入處理來協助解開科學的最大謎題--宇宙的起源。就人類所面臨的一切問題,沒有任何一項是量子電腦無法解決的。加來道雄博士在《量子紀元》中,以他一貫清晰、熱情的筆觸,講述這場激勵人心的科學前沿探索,以及爭奪人類未來主導權的激烈競賽。★量子電腦可以解決數位電腦永遠解答不了,就算給予無盡時光也無能為力的問題。★量子電腦或許能夠回答這樣的問題:健康細胞突然變成癌細胞的起因為何,以及如何制止它們? ★核融合動力就是在地球上運用太陽的能量,而實現核融合的關鍵可能就是量子電腦。★如果我們真的能理解量子圖靈機,那麼或許我們也就能真正理解宇宙。一致推薦PanSci 泛科學柯忠廷|中央研究院物理學研究所助研究員莊程豪|淡江大學物理學系系主任
【電子書】量子電腦入門:從零開始了解未來運算革命
打開量子世界之門,讓複雜問題迎刃而解!打開本書,讓看似遙遠的量子電腦變得直觀又親切。你將發現量子運算並非遙不可及,而是人人都能理解、參與、並用於創新未來的強大工具!在網路上搜尋過「量子電腦」的資訊,卻總覺得複雜艱澀。又或者好奇量子電腦究竟和我們手上的傳統電腦有何不同?本書正是為這樣的你而寫!以高中數學為基礎、由淺入深、圖解豐富的量子運算入門指南!全面揭示兩大主流量子電腦架構本書首先從量子運算的基礎概念著手,介紹「閘型量子電腦」與「退火型量子電腦」兩種主要架構的原理、發展與現狀,並特別聚焦於現今最具實用價值、可用於解決龐大組合最佳化問題的「易辛機」。用實例打破抽象,逐步拆解問題作者擅長用生活化或經典案例帶領讀者深入從「最大割問題」如何分組讓人際衝突最小化,到「背包問題」「圖著色」「旅行推銷員路線」等典型最佳化難題,一步步教你如何解開經典題型的答案。機器學習新路徑,展現量子時代潛力例如如何利用QBoost結合弱判別器,提高影像辨識與資料分群的效率,並以手寫數字辨識為例,具體解析機器學習與易辛機的結合模式,讓讀者不只停留於理論,還能體會量子計算如何實際影響AI發展。未來展望與技術趨勢,一書盡覽詳細分析量子電腦產業的最新進展、易辛機與閘型量子電腦的瓶頸與突破、如何實現大規模、低錯誤率的容錯型量子計算,以及自動化工具帶來的便捷新革命。即使是初學者,也能藉由本書架構,了解從數學建模、公式化到參數調整等真實運用流程,掌握未來科技趨勢的關鍵脈動。★★★國立臺灣大學物理系 管希聖教授審訂★★★
【電子書】愛因斯坦與量子革命
2022諾貝爾物理學獎得主-阿蘭.阿斯佩(Alain Aspect)開講當今物理學中最具決定性意義的一頁──正在我們眼前開展的第二次量子革命! 以簡單的方式解釋了複雜的概念,從起源理解量子物理學,歷史演變新運用。第一次量子革命誕生於20世紀初,在愛因斯坦等物理學家的推動下,徹底顛覆了我們對世界的看法,揭示了波粒二象性等令人驚訝的概念,也帶來電晶體、雷射、積體電路、電腦等重大發明。比較少被討論的是,第二次量子革命的發展始於1935年愛因斯坦和玻爾之間的爭論,到了1960年代末期才因為單一粒子的實驗而讓這場革命成為可能。這場革命依然在我們眼前進行,它的基礎是糾纏粒子的概念──即使粒子相距非常遙遠,糾纏粒子之間卻存在異常強大的關聯性。這個概念在1980年代初期,透過阿蘭.阿斯佩的實驗得到驗證,而且已經有了具體應用,特別是在密碼學的領域。這個概念可能會帶來諸如量子計算的新技術。這是一本朝向未來物理學的小書,講述著一個宏偉的科學故事,在故事裡,科學實驗清楚地解決了哲學辯論的問題。阿蘭.阿斯佩是物理學家,曾獲法國國家科學研究中心金質獎章、諾貝爾物理學獎,他也是2010年沃爾夫獎(prix Wolf)得主。│審訂│張慶瑞教授(國立臺灣大學物理系名譽教授)
【電子書】多重宇宙、平行世界是可能的嗎?
光看故事就能弄懂量子力學在搞什麼,捧腹大笑的同時,還能思索人類存在的意義,一本讓你拿起來就停不下來的量子力學書。在好萊塢闖蕩的量子物理學家,從僵屍貓談到平行世界、從多重宇宙講到萬物有靈,讓你徹底掉進量子力學魅力的無底洞裡。PanSci 泛科學、怪奇事物所所長、量子熊(量子國家隊推廣計畫)、中研院天文及天文物理研究所研究技師 曾耀寰 強力推薦★嚴謹的量子力學理論配上有趣的舉例,笑著笑著就搞懂了★從現代物理演進的歷程講起,讓你不僅認識量子物理,同時也能認識重要的物理學家★用量子力學的角度重新審視人類的世界,為我們提供理解人類本質的唯一科學視角什麼!電子竟然可以同時向左轉又向右轉?貓可以同時是死的又是活的?意識可以改變宇宙竟然不再只是口號? 而宇宙大爆發的那一刻,我們的命運就已經決定?量子力學到底在搞什麼?為什麼我們現在討論任何有關人類、生命和宇宙本質的問題,都避不開它?自從20世紀初年出現量子力學後,這一百多年來,我們對世界的認識產生了天翻地覆的改變。從世界是唯一存在,我們是神靈揀選的獨特生物,物體的運動可以預測,轉變到不但有平行世界,還有多重宇宙,我們可能同時生活在多不可數的世界中,且萬物可能都有意識,我們也不一定有自由意志。這可不是什麼幻想,一切都有科學上的可能性。為什麼會發生這樣令人抓狂的轉變?這一切都是量子物理學家搞出來的,從某一天,有一名科學家,把意識拉進物理學中,成為其中一項基本元素開始。本書將人類意識發展的歷史與物理發現的演進交織,帶你一窺物理學家腦中的多重宇宙。讀這本書不需要任何數學,只需要跟著物理學家的腦,就能瞭解現代物理學所繪製的複雜而美麗的世界,是一本人人都會邊讀邊笑的量子力學書。
【電子書】愛因斯坦與量子革命
2022諾貝爾物理學獎得主-阿蘭.阿斯佩(Alain Aspect)開講當今物理學中最具決定性意義的一頁──正在我們眼前開展的第二次量子革命! 以簡單的方式解釋了複雜的概念,從起源理解量子物理學,歷史演變新運用。第一次量子革命誕生於20世紀初,在愛因斯坦等物理學家的推動下,徹底顛覆了我們對世界的看法,揭示了波粒二象性等令人驚訝的概念,也帶來電晶體、雷射、積體電路、電腦等重大發明。比較少被討論的是,第二次量子革命的發展始於1935年愛因斯坦和玻爾之間的爭論,到了1960年代末期才因為單一粒子的實驗而讓這場革命成為可能。這場革命依然在我們眼前進行,它的基礎是糾纏粒子的概念──即使粒子相距非常遙遠,糾纏粒子之間卻存在異常強大的關聯性。這個概念在1980年代初期,透過阿蘭.阿斯佩的實驗得到驗證,而且已經有了具體應用,特別是在密碼學的領域。這個概念可能會帶來諸如量子計算的新技術。這是一本朝向未來物理學的小書,講述著一個宏偉的科學故事,在故事裡,科學實驗清楚地解決了哲學辯論的問題。阿蘭.阿斯佩是物理學家,曾獲法國國家科學研究中心金質獎章、諾貝爾物理學獎,他也是2010年沃爾夫獎(prix Wolf)得主。│審訂│張慶瑞教授(國立臺灣大學物理系名譽教授)
【電子書】現象在一念之間改變 「量子力學式」平行世界的法則
~科幻不再只是「幻想」,用科學維度輕鬆翻轉人生~ 探索「近在身邊」的平行世界,你也可以改變過去、前往未來! & 「如果我過的是另一種人生⋯⋯」 「如果我當初這麼做,現在一定可以⋯⋯」 & 你曾經後悔過去的選擇, 或是想要乾脆穿越到另一個時空,展開全新的生活嗎? & 科幻電影中,時空旅行是屢見不鮮的題材, 主角會為了拯救世界或改變人生而穿越時空回到過去, 在關鍵時刻出手干預,使歷史偏離原來軌道…… & 其實,這不僅僅是「幻想」科學, 最新科學論證,我們也能前往另一個【平行時空】, 改變過去、前往未來! & 只要運用【量子力學】的概念, 任何人在任何時候、任何地方, 都可以從現在世界轉移到另一個世界。 關鍵在於【頻帶】改變,顯現的人事物就會不同! 本書從解釋量子力學機制開始,以淺顯有趣的方式帶領讀者進入複雜神祕的宇宙理論, 並藉由許多實際案例,告訴你如何運用這些概念來發揮自我潛力、改變現實人生。 & 如果你還在後悔過去的選擇、認為現在的自己根本無法翻身, 就趕快翻開本書,用科學的量子力學前往幸福的另一個平行時空! & (※因應印刷需要,內頁實際印刷的顏色會與預覽有所差異。※) & 本書特色 & ◎以簡單有趣的方式解釋生硬的量子力學機制,初次接觸的人也能輕鬆理解! ◎揭祕將科學應用在日常生活中的方法,探索改變人生軌跡的可能性! ◎介紹實際案例,更好掌握用科學翻轉人生的「活學」! &
【電子書】現象在一念之間改變 「量子力學式」平行世界的法則
~科幻不再只是「幻想」,用科學維度輕鬆翻轉人生~ 探索「近在身邊」的平行世界,你也可以改變過去、前往未來! & 「如果我過的是另一種人生⋯⋯」 「如果我當初這麼做,現在一定可以⋯⋯」 & 你曾經後悔過去的選擇, 或是想要乾脆穿越到另一個時空,展開全新的生活嗎? & 科幻電影中,時空旅行是屢見不鮮的題材, 主角會為了拯救世界或改變人生而穿越時空回到過去, 在關鍵時刻出手干預,使歷史偏離原來軌道…… & 其實,這不僅僅是「幻想」科學, 最新科學論證,我們也能前往另一個【平行時空】, 改變過去、前往未來! & 只要運用【量子力學】的概念, 任何人在任何時候、任何地方, 都可以從現在世界轉移到另一個世界。 關鍵在於【頻帶】改變,顯現的人事物就會不同! 本書從解釋量子力學機制開始,以淺顯有趣的方式帶領讀者進入複雜神祕的宇宙理論, 並藉由許多實際案例,告訴你如何運用這些概念來發揮自我潛力、改變現實人生。 & 如果你還在後悔過去的選擇、認為現在的自己根本無法翻身, 就趕快翻開本書,用科學的量子力學前往幸福的另一個平行時空! & (※因應印刷需要,內頁實際印刷的顏色會與預覽有所差異。※) & 本書特色 & ◎以簡單有趣的方式解釋生硬的量子力學機制,初次接觸的人也能輕鬆理解! ◎揭祕將科學應用在日常生活中的方法,探索改變人生軌跡的可能性! ◎介紹實際案例,更好掌握用科學翻轉人生的「活學」! &
【電子書】上帝的骰子,量子物理大白話
「懂不懂量子力學是物理學家的事,會不會用就是咱們的事, 利用好的話,你就可能是下一個馬雲或比爾‧蓋茲。」 ——百萬YouTuber 老高與小茉 & 什麼是量子力學? 就是微觀世界的物理學(國高中學的物理是宏觀世界的), 也是一門與人類直覺相衝突的物理學。 & 例如,量子力學最著名的例子,是一隻名為薛丁格的又死又活的貓? 啥?怎麼會有貓又死又活呀? & 量子力學還說,地球是個波,電腦是個波,你和我也是一個波…… 所以,你看到的我,不是真的我?(這明明是物理學,怎麼聽起來像哲學?) & 還有,你相信在另一個平行時空裡,也有一個一模一樣的你嗎? (別笑,我這麼說絕非韓劇看太多, 但你如果看過電影《星際效應》,顯然你已經接受量子物理了。) & 這門學問聽起來荒謬,為什麼還要搞懂它? 因為沒有量子物理,就沒有現代資訊革命。 & 我們天天滑的手機裡面的晶片、充電器, 治療青光眼、近視眼的雷射光,還有可以診斷出大部分腫瘤的核磁共振等, 都是量子物理的一種。(因為它們都是一種波。) & 在已開發國家中,超過1/3的國內生產總值都跟量子力學有關, 這是一門改變人類生活最有用的物理學。 && 本書作者羅金海,是擁有100萬粉絲「量子學派」部落格的創始人, 曾在中國國家技術中心設計潛艇,還在新聞行業做過評論主編。 在量子學派部落格上連載的「量子物理趣畫」, 將難懂的量子物理知識,化為簡單漫畫,網路累計閱讀超過三千萬次。 & ◎量子力學的基本定律 科學家常說,萬物皆有定律,天上天下,沒有物理學解釋不了的現象, 偏偏量子力學主張:宇宙是一個充滿不確定的能量世界,直到你看見,它才存在! (聽起來很像哲學) 所以,主張確定論的天才發明家愛因斯坦就非常嗤之以鼻,甚至帶頭反對! & 但量子力學真的不可預測嗎?其實它是有跡可循的, 作者用有趣的漫畫,解釋「不確定性原理」、「思維實驗」和「互補原理」, 告訴你量子物理的基本定律。 & ◎真理與不確定性的物理大戰 量子力學的出現,竟然要感謝一群科學家的私人恩怨? 1927年,以丹麥物理學家波耳為首的哥本哈根學派, 以「不確定性原理」解釋量子力學, 而主張萬物都存在「確定性」的愛因斯坦,為了真理隻身挑戰一群物理學家。 & 沒想到,三回合下來,愛因斯坦三戰全輸, 並留下一句名言:「你真的相信,月亮只有在看著它時才真正存在嗎?」 所以他終其一生都無法認同量子力學。 & 愛因斯坦曾說:「上帝不擲骰子。」 霍金博士卻說:「上帝不但擲骰子,他還把骰子擲到我們看不見的地方去!」 這個物理學史上最大的論戰,到底誰是誰非? 本書用最直觀的方式呈現在你眼前。 & & 對了,想認識量子力學,千萬不要「不自量力」(不要自學量子力學!) 本書可以幫助你。 & 好評推薦 & 大同高中物理老師/劉彥廷 &
【電子書】上帝的骰子,量子物理大白話:高中聽不懂、大學沒真懂,100 萬粉絲的「量子學派」部落格創始人,用漫畫讓你笑著看懂。
「懂不懂量子力學是物理學家的事,會不會用就是咱們的事, 利用好的話,你就可能是下一個馬雲或比爾‧蓋茲。」 ——百萬YouTuber 老高與小茉 & 什麼是量子力學? 就是微觀世界的物理學(國高中學的物理是宏觀世界的), 也是一門與人類直覺相衝突的物理學。 & 例如,量子力學最著名的例子,是一隻名為薛丁格的又死又活的貓? 啥?怎麼會有貓又死又活呀? & 量子力學還說,地球是個波,電腦是個波,你和我也是一個波…… 所以,你看到的我,不是真的我?(這明明是物理學,怎麼聽起來像哲學?) & 還有,你相信在另一個平行時空裡,也有一個一模一樣的你嗎? (別笑,我這麼說絕非韓劇看太多, 但你如果看過電影《星際效應》,顯然你已經接受量子物理了。) & 這門學問聽起來荒謬,為什麼還要搞懂它? 因為沒有量子物理,就沒有現代資訊革命。 & 我們天天滑的手機裡面的晶片、充電器, 治療青光眼、近視眼的雷射光,還有可以診斷出大部分腫瘤的核磁共振等, 都是量子物理的一種。(因為它們都是一種波。) & 在已開發國家中,超過1/3的國內生產總值都跟量子力學有關, 這是一門改變人類生活最有用的物理學。 && 本書作者羅金海,是擁有100萬粉絲「量子學派」部落格的創始人, 曾在中國國家技術中心設計潛艇,還在新聞行業做過評論主編。 在量子學派部落格上連載的「量子物理趣畫」, 將難懂的量子物理知識,化為簡單漫畫,網路累計閱讀超過三千萬次。 & ◎量子力學的基本定律 科學家常說,萬物皆有定律,天上天下,沒有物理學解釋不了的現象, 偏偏量子力學主張:宇宙是一個充滿不確定的能量世界,直到你看見,它才存在! (聽起來很像哲學) 所以,主張確定論的天才發明家愛因斯坦就非常嗤之以鼻,甚至帶頭反對! & 但量子力學真的不可預測嗎?其實它是有跡可循的, 作者用有趣的漫畫,解釋「不確定性原理」、「思維實驗」和「互補原理」, 告訴你量子物理的基本定律。 & ◎真理與不確定性的物理大戰 量子力學的出現,竟然要感謝一群科學家的私人恩怨? 1927年,以丹麥物理學家波耳為首的哥本哈根學派, 以「不確定性原理」解釋量子力學, 而主張萬物都存在「確定性」的愛因斯坦,為了真理隻身挑戰一群物理學家。 & 沒想到,三回合下來,愛因斯坦三戰全輸, 並留下一句名言:「你真的相信,月亮只有在看著它時才真正存在嗎?」 所以他終其一生都無法認同量子力學。 & 愛因斯坦曾說:「上帝不擲骰子。」 霍金博士卻說:「上帝不但擲骰子,他還把骰子擲到我們看不見的地方去!」 這個物理學史上最大的論戰,到底誰是誰非? 本書用最直觀的方式呈現在你眼前。 & & 對了,想認識量子力學,千萬不要「不自量力」(不要自學量子力學!) 本書可以幫助你。 & 好評推薦 & 大同高中物理老師/劉彥廷 &
【電子書】物理之舞
量子糾纏、頻率、共振、時間旅行 「拿掉數學,物理就變成純粹的魔法⋯⋯」 科學與宗教、靈性的超級碰撞! 沒有數學公式 寫給文科生的量子物理入門 榮獲美國國家圖書獎(科學類)! 紐約時報暢銷No.1作者蓋瑞・祖卡夫 開啟新時代量子力學與宗教結合先驅 拓展你的思維邊界 進入奇異又迷幻的量子物理世界 「這是令人超級興奮的智性之旅,只有《禪與摩托車維修的藝術》可以媲美。」——《紐約時報》書評 一次偶然的參訪美國柏克萊菁英物理實驗室,讓文科出身的祖卡夫與專業物理學家產生一場超級心靈碰撞!他發現物理學家用一般人覺得艱澀的數學語言來描述這個世界,但其中的概念卻相當奧妙又迷人,尤其是量子物理描繪的微觀世界,顛覆我們慣常以為的眼見為實的世界觀,於是他決定用一般人也能理解的語言,傳達關於量子糾纏、頻率、多維時空、無限平行時空等等概念,帶領讀者進入大師們如愛因斯坦、海森堡、薛丁格等人的理論,回顧量子力學誕生的心智衝撞。 祖卡夫的描述引人入勝,不僅說明量子物理種種乍見難以想像的概念,也帶入他對東方宗教、形上學與科學的巧妙結合。在西方傳統中,科學強調心智,宗教強調心靈,但兩者難道只能是沒有交集的平行線?還是這其實是這個世界的不同面向呢?我們的意識又如何能與宇宙相連,創造自己想要的現實?結合先進理論的有趣討論,也得到美國國家圖書獎的肯定。《物理之舞》的出版也開啟新時代對量子物理的廣泛運用,無論是想了解量子物理卻對數學苦手的文科生,或是想了解「思想創造實相」的新時代讀者,都能得到意想不到的收穫。這是一趟充滿深刻思索、洞察生命與宇宙奧秘的旅程,歡迎隨時加入!
【電子書】量子航程:揭開未知的科技奧秘探索量子力學的魅力
量子技術的崛起與大數據時代的推動 探索新的量子計算技術與全新科技領域 <前進未來> 量子計算:實現計算能力的指數級增長。 量子人工智慧:量子演算法為人工智慧帶來了新的發展可能。 量子通訊:量子通訊可以做到安全不被破譯和竊聽。 量子測量:利用量子特性獲得比傳統測量系統更高效能的測量技術。 本書將探討量子力學的基本原理,並深入探討量子糾纏、量子計算、量子通訊和量子測量等重要概念。將詳細介紹量子科技在不同領域的應用,如計算、通訊、測量以及其他新興科技領域。本書將探討量子科技如何推動當代社會的技術革命和社會變革,並提供了對未來科技發展的展望和預測。 量子計算正在改變未來的計算方式,提供了更高效率的運算和解決特定問題的能力。人工智慧和量子計算的結合有望產生革命性的影響,提供更快速的學習和推理能力,並改善複雜數據的處理。量子通訊則提供了更高水平的數據安全性,利用了量子力學原理來保護數據通信的安全性。量子測量技術將精確度提升到一個新的水平,並在航空航太、生物醫藥、能源勘探等領域展現了巨大的應用潛力。 深入探討當前資訊社會面臨的計算能力、資訊安全和測量精度等方面的挑戰,並探討傳統技術面臨的困境。它將介紹量子科技如何提供新的解決方案來克服這些挑戰,並將量子計算、量子通訊和量子測量等領域的發展與未來社會科技發展的緊密關聯。 寫這本書的初衷是希望與讀者共同探討量子科學的基礎知識以及目前的發展情況。透過這本書,筆者希望能夠讓讀者更深入地了解量子科學當前的進展,並激發大家思考超越傳統古典物理框架的新方法。雖然目前我們對於可能完全改變傳統古典物理理論和方法的新技術尚不清楚,但隨著越來越多科學家的不懈探索,我們終將會解開這種技術的奧秘。 &
【電子書】大話題:量子理論
你知道嗎,向完全初學的人解釋量子理論, 比向古典物理學家解釋來得容易! 回溯量子理論的萌芽時刻,了解量子理論為何徹底顛覆人類的世界觀 & 從超級英雄電影到電晶體,不論是影視作品、文藝創作或科學技術,量子理論已踏出科幻領域,進入大眾文化和你我的日常之中。但提到「量子」時,時常讓人感覺超越時代、超越常理,似乎也代表難以理解,好像要精通數學和物理學,才能知道量子理論究竟是什麼。 & 弔詭的是,精熟學校課本教的牛頓運動定律,可能會限制你理解量子理論!回顧量子理論的發展歷程,就是科學家的新發現牴觸百年來公認定律的故事。他們不僅要回應同僚的問難,更要突破內心的自我懷疑,量子理論才得以誕生,並且徹底改變我們的世界觀。 & 量子理論是怎樣產生的?是什麼實驗迫使這些最謹慎的人刻意忽視古典物理學的原理,提出違反常識的物理觀點? & 隨著書中娓娓道來量子理論的誕生故事,你會看見如今鑲嵌在萬神殿中的大名:普朗克、愛因斯坦、波耳、海森堡、薛丁格、狄拉克……在成為世界尊崇的英雄之前,都是飽受質疑的科學家。追尋他們的訝異、掙扎、發現和猶疑,有如親臨大師的工作現場,你可以和他們一起困惑、摸索、思考,最後一同享受發現的震撼與喜悅。 & ● 在還不知道原子存在的年代,普朗克為何就能開創量子理論?這位量子之父又為什麼極度抗拒自己的發現,甚至花費多年時間試圖淡化量子的顛覆性力量? & ● 將原子描述成電子圍繞著原子核旋轉的「星系」模型,為什麼被量子理論否定了?原來和薛丁格的貓有關係! & ● 2022年的諾貝爾物理學獎頒發給三位實驗物理學家,因為他們驗證了貝爾不等式。這項成就為何重要?原來根源出自愛因斯坦和波耳對量子理論的根本歧見!本書告訴你兩位物理學巨擘為何對詭異的「量子糾纏」無法達成共識,而量子糾纏又有什麼樣翻天覆地的潛力! & 了解到底為什麼需要量子理論、量子理論的「不合理」究竟有什麼道理,而量子理論又為何徹底革新我們對世界的想像! & ◆ 常聽說但總是似懂非懂的領域──大話題系列: 英國Icon Books招牌長青科普書系,由各學科的專家學者撰寫文字易懂、立論堅實的內容,搭配藝術家繪圖,讓一般讀者也能進入專業領域,掌握艱深知識的基本框架。全書系廣受讀者支持,出版持續將近半世紀,至今已出版140餘本,主題橫跨經濟學、社會科學、自然科學和文學等領域,總銷量超過4,000萬本,總計有超過30種語言的譯本。 &
【電子書】一次搞懂量子通訊
薛丁格的貓>一隻貓的生與死,影響著量子力學的問題與矛盾。 愛因斯坦>與波耳的量子物理之爭,促進量子力學的發展。 密碼學>二戰期間,圖靈的密碼學發揮關鍵作用,盟軍才能順利擊敗納粹。 上課聽不懂、考試想不通?跟著愛因斯坦、薛丁格與圖靈,快速理解物理的疑難雜症! 誰適合讀《一次搞懂量子通訊》? ☑有「十萬個為什麼」的孩子,能有機會更快、更無壓力地進入奇妙的量子世界 ☑對理科頭疼的國、高中生,發現科學神奇的魅力,找到豁然開朗的轉折點 ☑大學物理相關科系學生,真正搞懂課堂中探討的知識究竟是什麼 ☑職場拚搏的上班族,「魔法科技」早已成為現實,而世界仍在加速變化 量子到底是什麼?IBM、Google為何要爭奪「量子霸權」?搞懂量子就能像《駭客任務》一樣隨心所欲?凱撒大帝是最早發明密碼學的人?愛因斯坦受到幽靈的困擾才搞懂量子糾纏……未來屬於有好奇心的人! 從凱撒大帝到神探福爾摩斯,從物理、哲學到密碼學,以時代為舞臺,以宇宙為主角,讓你看看新世界科技的真面目! 圖解十大量子實驗,回眸十五位科學天才的閃耀時刻,展望無處不在的量子黑科技。只講故事、不講理論,「薛丁格的貓」、「愛因斯坦的量子物理」、「密碼學」三大領域輕鬆融會貫通。 這不是一本量子力學的史詩鉅作,也不是科學家的神蹟紀錄片,而是連文科生都能看懂,讓人可以邊看邊笑,輕鬆理解量子通訊與密碼學的「科普小說」。 翻開本書,您可以發現對物理學的興趣之外,還能讀懂世界的過去、現在和未來。 名人推薦 佑來了 科學型YouTuber 陳正源 臺北市立第一女子高級中學物理科教師 簡麗賢 臺北市立第一女子高級中學物理科教師 專業推薦(依姓氏筆畫排序)
【電子書】一次搞懂量子通訊
薛丁格的貓>一隻貓的生與死,影響著量子力學的問題與矛盾。 愛因斯坦>與波耳的量子物理之爭,促進量子力學的發展。 密碼學>二戰期間,圖靈的密碼學發揮關鍵作用,盟軍才能順利擊敗納粹。 上課聽不懂、考試想不通?跟著愛因斯坦、薛丁格與圖靈,快速理解物理的疑難雜症! 誰適合讀《一次搞懂量子通訊》? ☑有「十萬個為什麼」的孩子,能有機會更快、更無壓力地進入奇妙的量子世界 ☑對理科頭疼的國、高中生,發現科學神奇的魅力,找到豁然開朗的轉折點 ☑大學物理相關科系學生,真正搞懂課堂中探討的知識究竟是什麼 ☑職場拚搏的上班族,「魔法科技」早已成為現實,而世界仍在加速變化 量子到底是什麼?IBM、Google為何要爭奪「量子霸權」?搞懂量子就能像《駭客任務》一樣隨心所欲?凱撒大帝是最早發明密碼學的人?愛因斯坦受到幽靈的困擾才搞懂量子糾纏……未來屬於有好奇心的人! 從凱撒大帝到神探福爾摩斯,從物理、哲學到密碼學,以時代為舞臺,以宇宙為主角,讓你看看新世界科技的真面目! 圖解十大量子實驗,回眸十五位科學天才的閃耀時刻,展望無處不在的量子黑科技。只講故事、不講理論,「薛丁格的貓」、「愛因斯坦的量子物理」、「密碼學」三大領域輕鬆融會貫通。 這不是一本量子力學的史詩鉅作,也不是科學家的神蹟紀錄片,而是連文科生都能看懂,讓人可以邊看邊笑,輕鬆理解量子通訊與密碼學的「科普小說」。 翻開本書,您可以發現對物理學的興趣之外,還能讀懂世界的過去、現在和未來。 名人推薦 佑來了 科學型YouTuber 陳正源 臺北市立第一女子高級中學物理科教師 簡麗賢 臺北市立第一女子高級中學物理科教師 專業推薦(依姓氏筆畫排序)
【電子書】時間的秩序:用最尖端物理學,顛覆常識與直覺,探索時間的本質
《時間簡史》後又一現象級暢銷科普讀物。 《時代雜誌》十大非虛構好書。 《自然》《衛報》《紐約時報》《泰晤士報》等10餘家媒體好評推薦。 & 讓物理變得性感的男人,下一個史蒂芬‧霍金。 義大利物理學家卡羅.羅維理繼《七堂極簡物理課》後全新力作。 & 奇異博士班奈狄克‧康柏拜區傾情朗讀,有聲書獲得英國國家圖書獎。 & 為什麼我們是記得過去,而非未來? 是我們存在於時間之內,還是時間存在於我們之中? & 物理學與哲學的完美融合,在習以為常之處,探索世界的驚人真相。 用詩意的語言、前沿物理學理論探索時間的本質,顛覆固有的常識與直覺,探索為深刻的奧祕。 & 本書分為三個部分,第一部分總結關於時間的內容,闡述現代物理學對「時間」的研究成果。一般認為時間是很簡單、基礎的東西,均勻流逝,從過去流向未來,可用鐘錶測量。宇宙中的事件以過去、現在、未來用這種順序依序發生。……然而,這些全部都被證明是錯的。 & 第二部分描繪了量子重力學,是人類嘗試去理解這個沒有時間的世界。是一個奇怪、陌生的世界,然而仍是我們所棲息的世界。 & 本書第三部分是最重要的,因為與我們的關係最為密切。在一個沒有時間的世界,必定是因為某樣東西,產生了大家所熟悉的時間。 & 同時也產生了時間的秩序,讓它的未來不同於過去,讓它順暢地流動。 & 卡羅.羅維理向我們揭示出一個奇怪的宇宙,在這裡,時間的特質一一坍塌,在最基本的層面上,時間消失了。我們對時間流逝的感知,取決於我們的視角……。 & 名人誠心推薦 & 蔡坤憲──《霍金大見解》 譯者 & 各界好評推薦 & ◆「羅維利逐章展示了現代物理學如何消滅對時間的普遍理解......。關於科學,本書的內心和人性,詩詞和柔和的語調,還有許多其他出色的解釋,使之達到了路易斯‧湯瑪斯和瑞吉兒‧卡森這樣偉大的科學家作家的水準和風格。」《紐約時報》書評 & ◆「首先摧毀了我們對時間概念的常識。這是一本雄心勃勃的書,它闡明了一個棘手的問題,閱讀過程還十分讓人愉快。」《華爾街日報》 & ◆「優雅地抓住了物理學最深奧的謎團之一。羅維爾首先拆除了被認為是常識的時間觀念。一本雄心勃勃的書,闡明了一個棘手的問題,讀起來很愉快。」《華爾街日報》 & ◆「沒有人像卡洛·羅維利那樣寫關於宇宙的文章。關於時間的新故事很優雅,而且很清楚,無論他是在揭示事實還是在沉迷於關於時間本質的浪漫哲學猜測。」《華盛頓郵報》 & ◆「羅維爾是物理學家,也是迴路量子引力理論的奠基人之一,他使用文學、詩歌和歷史手段來揭示時間的屬性、時間的含義以及時間的開始。」 《科學美國人》 & ◆「我們生活在科學寫作的時代,卡洛·羅維利的新書《時間的秩序》就是最好的例子。他在這裡展示了時間到底有多深刻。」《黑暗元素三部曲》作家──菲利普‧普爾曼 & ◆「一本不可思議的書。羅維理用富有詩意、魅力和感染力的睿智文字傳達了關於時間最複雜和有啟發性的想法。」班奈狄克‧康柏拜區 & ◆「豐富的詩意與學養。」日本作曲家、演員──坂本龍一 &
【電子書】怪奇物理的日常大冒險
「這本書真是迷人又好笑啊!」──卡洛.羅維理(Carlo Rovelli),迴圈量子重力理論重要創建者,著有《七堂簡單物理課》法國Dunod出版社與漫畫家暨科普作家 Laurent Schafer 合作,推出《怪奇物理的日常大冒險:又酷又能學到東西的漫畫量子力學,迷人又好笑的相對論》,透過逗趣卻不失嚴謹的劇情安排,學習正確的現代科學知識。就連國際知名的義大利物理學家羅維理都讚許這本漫畫。跟著一個普通的家庭進行生活冒險,一個隱藏的現實逐漸被揭露,這個世界全然不是你原本想像的那樣!漫畫中,那些徹底改變我們對現實看法的科學家:愛因斯坦、薛丁格、玻爾等等,也一一現身說法,向我們解釋一個新奇迷人的隱藏真實:時間是會變動的,質量是空無的,空間是不一致的,而量子是不可預測的。這是一場輕盈、愉快又有趣的旅程。讀完本書,之後你要是在聚會時聽到有人講「量子」或「相對論」,就不必再偷偷溜走了。而且,可能沒多久之後,這個開口閉口會談到量子或相對論的人就是你喔!
【電子書】別告訴上帝祂該怎麼做:開啟量子糾纏與平行宇宙的大門
一隻貓怎麼可能同時死去卻又活著?我是我,我又好像不是我?!量子世界是一個讓人無法捉摸卻又驚喜連連的地方。拋開枯燥的物理符號、跳脫嚴肅的框架學習,透過這本奇妙又豐富的小書,一起探索神秘的量子科學吧! 你知道嗎? 薛丁格的貓:貓處於又死又活的狀態?盒子裡面的事件,你永遠不會知道? 靈魂疊加:我是我?我好像不是我? 心靈感應:雙胞胎與一見鍾情? 萬有引力:一個倒楣的年輕人,對砸中他的蘋果產生興趣,發現了萬有引力定律,這一切都是十分偶然的結果? 退相干效應:如果你不看月亮,月亮就只是按一定的「機率」掛在天上? 波粒二象性:就算我們的肉體消亡,靈魂也仍舊會繼續存在,永存不朽? 平行宇宙:量子世界存在多種可能性,我們的世界是否也存在多種可能? 光電效應:當我們誕生在這個世界時,一睜開雙眼,就會看到明亮的光線,弱小的我們會不由自主的閉上眼睛,發出第一聲啼哭。光是什麼? 鬼魅般的超距作用──量子糾纏:瞬間移動不是夢? 量子電腦:破解密碼超簡單? 量子雷達:隱形飛機露出廬山真面目? 量子密碼:抵禦駭客的最好選擇? 第一顆量子衛星墨子號:突破地球的距離極限,實現地球和地球之外的量子通訊? 好評推薦 相較於熱衷科學的專業人士分享知識,我更希望看到更多像本書一樣的內容,將專業的量子科學從生活的角度展現給大眾。——物理學家 卡洛•羅威利(Carlo Rovelli) 量子論作為現代物理學的兩大基石之一,是現代物理學不可或缺的重要概念。而本書作者借助生活的角度,將專業、深奧的量子科學,以簡單易懂的方式介紹給大家,這對於推動量子科學的科普工作深具重要意義。——諾貝爾獎評委 漢森
【電子書】量子の生死書
◎以科普的角度,拉近宗教與科學之間的鴻溝,也使讀者易於進入閱讀。 ◎從宇宙的緣起,探討生命的發生及演化,透過創造與因果的形上學概念進入量子世界。 ◎作者為現職醫生,鑽研於生死學、宇宙學的探討,並多次於大學院校發表研究心得。 & 一本不一樣的科普生死學! & 為修行者在靈性的提昇及追求生命的本質及終極目標,提供了科學的論證及物理學的基礎,不至於停留在談玄說理,讓人無法依循,同時拉近宗教與科學之間的鴻溝。 & 以現代物理學重新理解佛陀法教的實質內涵,並破譯佛學艱深難懂的文字名相,還原其名相背後的事實;復以量子物理學、現代生物醫學探討宇宙的真相與生命的本質。 & 靈魂是能量的一種樣態,以實驗心理學對於靈性指數的定義,闡明靈魂在生命裡面的功能與作用,並在量子物理、宇宙學、形上學、神經精神醫學……的佐證下,暗示出靈魂的真相。 & 依佛教「中陰身」概念描寫死亡的過程,以靈魂(能量)為輪迴轉世的中介與樞紐,再用神經精神醫學與精神分析的潛意識結構理論,解析生死的歷程,探索死亡的奧祕。 & 讓本書帶領你進行一趟通俗但卻具有深度的預知死亡紀事之旅! & 更多精彩內容請見http://www.pressstore.com.tw/freereading/9789863585770.pdf
【電子書】費曼物理學講義 III:量子力學(1)量子行為
如果你想知道量子力學最基本、最一般性的特質:■ 像電子這種微觀粒子,行為既有些像波,也有些像粒子,這就是奇異的量子行為。■ 量子力學中用機率幅來描述自然,機率幅與機率有什麼關係?狄拉克用什麼記號來表示機率幅?■ 費米子是什麼?玻色子又是什麼?液態氦在低溫時,可以不受任何阻力而流動,原因正在於氦原子是玻色子。■ 著名的測不準原理,其真正的意義究竟是什麼?看費曼如何用清楚生動的語言,解說奧妙的觀念!
【電子書】費曼物理學講義 III:量子力學(2)量子力學應用
如果你想瞭解量子力學的應用,包括:■ 量子力學如何解釋氨邁射、苯環、染料分子。■ 什麼是氫原子中的超精細結構?■ 為什麼電子能夠很容易的通過晶體,好像它們是在真空中一樣?■ 半導體與電晶體的原理是什麼?請看費曼如何巧妙的將量子力學的抽象結構與實際應用結合起來!