本书将带你探索量子力学在生物学中所扮演的角色。从鸟类的迁徙到植物的光合作用，演化的力量在塑造生命的过程中，有没有利用到量子力学的那些奇妙的特性呢？
    本书汇集了前沿物理学家的思想精髓和《新科学家》杂志最优秀的文章，将带你了解量子世界的过去、现在和未来，解读量子力学最前沿的应用，以及其耐人寻味的内涵。

    粒子和它们组成的这个奇怪的量子世界超越了我们对现实的常识性理解。本书由英国《新科学家》杂志汇编世界知名科学家在量子学领域的诸多研究成果而成，介绍了量子力学的相关概念，探讨了量子科学的起源、当前的研究成果和未来的发展与应用，并解析了其思想如何渗透到宇宙的广大范围内——也许在将来，我们就能阐释量子科学家对宇宙大爆炸和时空本源的新认识。

    新科学家杂志，英国知名科学期刊，创刊于1956年，所刊载的文章主要反映科学新发现、新发展、新趋势，以及科技对人类的影响。
    该杂志目前在英国有400多万读者订阅，广受科学家及科学爱好者好评。它还是英国高校的必备刊物之一，被认为是与《科学美国人》齐名的大众科普杂志。

第1章  误入奇境
  量子世界是如何被发现的
  “梦之队”
第2章  量子世界之旅
  波粒二象性
  量子怪象的最终验证
第3章  量子力学是何寓意
  多重宇宙的介绍
  检验多重宇宙
  我需要在意平行宇宙中的我吗？
  意识是否创造了现实
第4章  魔法实践
  “洞”悉晶体管
  激光器
第5章  量子信息与量子计算
  量子计算机为何如此不同
  怎样才算一个好的量子比特
  硬件实现
  想今天就入手一台吗
  杀手级量子计算应用程序
  量子通信
  噪声是量子技术的法宝吗
第6章  量子生物学
  生命是否利用了量子力学的力量
  量子大脑
第7章  找寻现实
  奇境探秘
  物质的奥秘越来越深
  不确定性的终结
  现实性检验
  启蒙之路
第8章  量子宇宙
  量子引力问题
  重新思考如何让相对论和量子物理相容
  黑洞火墙：视界上的麻烦
  纠缠的宇宙：宇宙是由虫洞维系起来的吗
结论
百花齐放
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    “大自然有没有可能真的像我们在原子实验中看到的那样荒诞不经？”
    在20世纪20年代，这个问题让物理学家沃纳·海森堡（Werner Heisenberg，1901-1976）和他的导师尼尔斯·玻尔（Niels Bohr，1885-1962）常常促膝长谈到深夜。他们试图编写一套规则，帮助人们以一种全新的方式来理解这个世界。
    他们所看到的量子世界十分诡异：在那个世界，一个物体可以同时存在于两个地点，而且无论相隔多远，彼此之间都有一种莫名其妙的关联。当你身处原子、电子和光子的国度时，对物体的观测似乎会改变它们的行为。这些现象不可能是真的，海森堡苦思冥想着。
    今天，经过将近一个世纪紧锣密鼓的研究，我们知道了困扰海森堡的问题的答案。在那个由原子和更小的基本粒子组成的微观世界里，我们关于“现实”的传统观念被颠覆，取而代之的是另一套规则——量子力学，这一规则还没有在任何一次实验的检验中失败过。
    在本书中，我们将带你游历这个奇特的世界，认识发现它的那些魅力非凡的科学家们。他们当中有阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein，1879-1955），他很反感量子力学中的“幽灵般的超距作用”；还有埃尔温·薛定谔（Erwin Schrodinger，1887-1961），他提出了著名的“薛定谔的猫”的思想实验，来说明这个世界的荒诞之处。
    这一切都意味着什么？物体只在我们观测它时才真实存在吗？我们的每一次观测都会产生新的平行宇宙吗？它有没有动摇我们对物质实在性的基本认识？
    量子力学带来了这些伤脑筋的问题，同时也为我们提供了诸多实用的技术：激光器、核反应堆，以及作为计算机和电子产业根基的晶体管。未来它还有望为我们提供更多新科技：空前强大的计算机、绝对保密的通信手段，甚至还有量子隐形传态。
    本书还将带你探索量子力学在生物学中所扮演的角色。从鸟类的迁徙到植物的光合作用，演化的力量在塑造生命的过程中，有没有利用到量子力学的那些奇妙的特性呢？
    量子力学的思想甚至开始渗透到广袤的宇宙中，很多物理学家认为，将它和爱因斯坦的广义相对论相结合，能够得出对宇宙大爆炸和时空本源的新认识。
    本书汇集了前沿物理学家的思想精髓和《新科学家》杂志最优秀的文章，将带你了解量子世界的过去、现在和未来，解读量子力学最前沿的应用，以及其耐人寻味的内涵。
    艾莉森·乔治（Alison George）

    历经一个多世纪的发展，量子力学已经统治了微观粒子世界，而得益于新量子技术的兴起，它将以日常消费设备的形式出现在宏观世界中，告诉我们当前的位置、时间，指引我们的视线看到被埋藏的宝藏，或绕过拐角，或者轻松地完成一些曾经不可思议的计算。
    然而，尽管我们学会了利用量子力学的各种怪异性，我们仍然无法就这个理论的实际意义达成共识。它是否指向一种特殊的意识形态，或是多重宇宙？粒子是否被一系列轨道所引导？它是否会动摇因果律？在量子理论背后是否还隐藏着更深层次的物理学？我们对量子力学的各种看法似乎也正处于“叠加态”。
    为了让这个学科诠释的波函数坍缩，找到量子现实的真正本质，有人说我们应该仰望天空。答案可能写在宇宙的微波背景中，也可能写在黑洞的视界上。又或许我们就是需要一场科学革命：把新一代的研究者与开放的头脑、天赋、运气和技术结合在一起，然后创造出一些从未想过的真正说得通的想法。或者，也许我们可以试着接受怪异的世界？只需摆弄一下量子模拟机和其他利用叠加与纠缠原理制造的玩具，我们就可能认识到这些现象并不那么陌生，反而更直观，然后不禁疑惑为什么我们的祖先不能摆脱他们古典思维方式的禁锢。
    如果上述方案都失败了，也许我们就需要等待在未来有一台巨大的量子计算机能给出答案，并且需要研究如何向它提出正确的问题。