百年量子，觸手可及——蝌蚪五線譜帶你看見身邊的硬核科學

2025年，我們迎來了量子力學誕生100周年。這一曾經顛覆物理大廈、重塑人類文明進程的理論，其實從未遠離，它早就潛伏在你的手機芯片、LED燈光、甚至每一次醫院檢查中。

為致敬這場跨越世紀的科學革命，國內知名科普平臺“蝌蚪五線譜”推出《身邊的量子力學》系列專題。我們通過10期生動的圖文與視頻，將高冷的科學拉下神壇：看手機閃存如何上演量子隧穿，解密核磁共振里的原子自旋，看量子密鑰分發如何為信息安全穿上“防彈衣”……

在這里，量子不再是晦澀的公式，而是原本鮮活的生活日常。關注“蝌蚪五線譜”，讓我們一起以通俗視角解鎖藏在生活里的量子奧秘，讓高冷科學變得觸手可及！

燈光：量子躍遷與發光本質

圖片來源：MyElectricSparks

家里的燈點亮的時候，在微觀視角下，究竟發生了什么？

電子在不同能級間躍遷，從高能級回到低能級時釋放能量形成光，能量差決定光的顏色。

白熾燈通過加熱使鎢絲電子無序躍遷，能量主要以不可見紅外輻射耗散，光電轉化效率極低（<10%）。

熒光燈利用電子激發汞原子產生紫外線，再由熒光粉將紫外線轉化為可見光，實現“接力發光”，效率提升至約40%。

LED燈（發光二極管）基于半導體能帶理論，通過調整材料成分“定制”能級差，使電子精準釋放可見光，能量轉化率高達80%-90%，且顏色可控。

量子世界的“穿墻術”：隧穿

圖片來源：百度百科

神秘的“量子隧穿”，真的能讓我們穿墻嗎？

宏觀世界中，能量不足無法翻越障礙（勢壘）。但在微觀世界，粒子具有波動性，其位置由波函數描述，波函數可以彌漫穿過勢壘，意味著粒子有一定概率出現在勢壘另一側。這就是“量子隧穿效應”。

事實上，在我們的生活中，量子隧穿效應時刻都在發生：在太陽中，核子依靠隧穿效應克服斥力勢壘，發生聚變釋放能量。在手機閃存里，通過控制電壓，讓電子“隧穿”過絕緣層，實現數據的存儲。

不過，我們可不能靠它“穿墻”！雖然理論上人體由粒子組成，但因粒子數量巨大且概率極低，穿墻在現實中幾乎不可能發生。

量子點：顯示器領域明星材料

圖片來源：wikimedia commons

量子點材料的出現，可以給我們的屏幕帶來極佳的色彩體驗。這是為什么呢？

量子點的原理基于量子限域效應。當量子點尺寸極小時，電子活動受限，能帶結構由連續變為分立。能級間距隨顆粒尺寸減小而增大，從而改變其發射或吸收的光顏色。顆粒越小，光越藍，實現顏色的精確調控。

目前主流的QD-LCD利用藍色LED背光激發量子點膜產生純凈紅綠光，實現超寬色域。未來的自發光QLED技術將使屏幕變得更高效輕薄。

有獎科普問答活動邀你參與！

看了這些，是不是還沒學夠？這場貫穿生活、醫療、科技的量子探索之旅仍在繼續！掃碼二維碼參與答題，就有機會獲得科普好書，解鎖更多量子奧秘。讓我們一起在百年量子慶典中，讀懂科學與生活的緊密聯結！

活動規則： 5道題全部答對者，滿50人則隨機抽取1名獲獎者，獎勵科普圖書《給孩子講量子力學》一本（隨機抽取，十人封頂）。

貼心提示：關注蝌蚪五線譜官方賬號，能快速獲取答題線索，助力你輕松通關、鎖定獎品！