3月23日和4月6日晚,基础物理中心举行《2026系列学术报告》第一和第二期。中心主任王群教授连续两期在线上对孙昌璞院士于2026年3月18日在中国科学技术大学所做的报告“宏观体系量子化:从量子电路到量子渡越”作了导读,并主持讨论。本次讨论会由林凡老师主持,基础物理研究中心成员、力物学院的部分老师和学生参加了讨论会。
在活动中,王群教授系统梳理并深入解读了孙昌璞院士的报告(基于《物理》杂志2026年第1期发表的纪念文章《量子力学百年:从微观量子结构到宏观量子效应》)的核心脉络与学术思想。他特别聚焦于文章提出的“三次量子化”理论框架,认为这是理解量子力学百年发展逻辑的关键钥匙。
三次量子化的历史阶段与科学内涵:
1. 第一次量子化(1925-1920年代末):将经典力学中单粒子的自由度(位置、动量)量子化为不可对易的算符,建立了量子力学的基础框架,解决了原子稳定性、离散光谱等基础问题。
2. 第二次量子化(1930-1970年代末):将量子化拓展到多体系统和场,建立了量子场论。其重要成果是解释了超导、超流等宏观量子现象,并引入了序参量与自发对称性破缺的核心概念。
3. 第三次量子化(1980年代至今):这是本次解读的重点。王群强调,第三次量子化不再是针对微观粒子,而是对宏观涌现的序参量本身进行再次量子化。例如,将超导约瑟夫森结两侧的相位差、超导回路中的磁通量等宏观变量视为新的量子自由度,使其重新展现量子相干叠加、量子隧穿等基本量子效应。
王群强调,孙昌璞院士的文章深刻揭示了第三次量子化的革命性意义:它标志着量子力学从解释宏观量子“现象”发展到主动操控宏观量子“相干效应”。这直接催生了以超导量子比特为核心的量子计算、量子测量等前沿领域,并将量子科技推向了3.0时代。报告还结合2025年诺贝尔物理学奖授予宏观量子隧穿实验工作的事实,说明了三次量子化已从概念走向可验证、可应用的成熟科学。
报告会上,与会师生就“序参量量子化与量子退相干的关系”、“三次量子化理论对当前量子技术发展的具体指导”以及“不同量子力学诠释在宏观尺度上的适用性”等话题展开了热烈讨论,增进了对相关概念和其物理内容的深刻理解。