沙灘上的薛丁格，生活中的量子力學

法國物理教授講解量子力學
法文直譯台灣繁體中文版本

讓文科生也能看懂微觀世界中的物理學
16張插圖幫助理解抽象的量子力學

還以為量子科技離我們很遠嗎？
量子力學已發展出影響日常生活的半導體、網路科技和通訊工具：
GPS、核能、太陽能、磁浮列車、雷射手術、醫學影像等。
微軟、G20、Google、IBM、Intel更競相發展量子電腦，
世界正為未來的量子資訊科學做準備。

在量子的世界裡，萬物只是機率和波動、振動和能量的結合；
貓可以維持半死半活的狀態、物體可以同時存在兩個位置、
輪子能同時順時針與逆時針轉、還能從A點瞬間移動到B點。
量子的不確定性與隨機性，在測量的當下便創造了無數個平行宇宙！

量子力學不僅更新理論與科技，
還有更多未知的領域與應用等著被啟動。

量子力學如何改變我們的世界觀？量子力學誕生於二十世紀初，透過埃爾溫·薛丁格（Erwin Schrödinger, 1887-1961）的不死貓思想實驗（薛丁格的貓）而開始普及。薛丁格幾乎參與了所有量子力學發展的關鍵階段。他的方程式描述了物理系統的量子型態，如何隨時間而演化。起初，此方程式遭到愛因斯坦「上帝不擲骰子」的批評，最終卻演變量子力學的基石之一。

量子力學探究無限微觀的奇怪世界，它對我們的影響至今仍遭誤解。從字面上重新創造了現實，打破了我們所有的確定性。量子力學是如此令人驚訝，在量子的世界裡，一切僅是概率和虛波、量子躍遷和短暫振動……如今，量子力學無處不在我們的日常生活中；從智慧型手機、GPS、雷射手術到醫學影像等。未來，量子力學將為我們提供如量子電腦、量子遙傳等新工具。

現在，讓我們舒服地坐在沙灘椅上，一起聆聽法國物理教授查爾斯‧安托萬為我們娓娓道來這奇妙的量子世界。不過，在開始這段量子旅程前，如果你看過漫威電影的《蟻人》縮小後進入微觀世界，這裡得先提醒你，恐怕不能毫髮無傷地出來……

查爾斯‧安托萬（Charles ANTOINE, 1977～）
巴黎第六大學-索邦大學（Sorbonne Université）副教授與講師，凝聚態理論物理實驗室的研究員。
已出版量子物理學和相對論等入門書籍：《量子物理學導論》、《現代物理學導論：相對論與量子力學》。

林承賢
國立臺灣大學社會學系及中英翻譯學程畢業，赴法國巴黎第七大學社會學系交換。曾任雜誌編輯、記者、翻譯公司專案專員，現於法商公司從事人力資源工作。譯有《沙灘上的馬克思，生活中的資本論》、《沙灘上的薛丁格，生活中的量子力學》。
個人網頁：http://profile.hsien.tw/

超前推薦（按姓氏筆畫排序）
暢銷科普作家｜林文欣
中研院天文及天文物理研究所研究副技師｜曾耀寰
中央大學光電系副教授｜欒丕綱（推薦序）

好評推薦
「在即將進入的量子時代，任何人應該都躲不開量子力學。
量子力學知識的普及化，可說是刻不容緩。
本書的出現，可說是來得正是時候。」
──中央大學光電系副教授　欒丕綱

外媒讚譽
「本書是不可或缺的量子理論。」
──法國雜誌《科學與未來》

「這本書讓我們能夠更好地理解未來用以計算或通訊的量子信息革命。」
──法國日報《世界報》

「本書帶領我們回到量子力學的起源，回到薛丁格既豐富、充實又緊密的生活當中。」
──法國文化電臺「科學方法」頻道

「讓讀者自己抓起這本書，通往迷宮的中心，等著你的是與薛丁格同名的貓，而這一路上還有更多的驚喜等你來挖掘！」
──法國經濟日報《回聲報》

 

前言

神秘的理論、離經叛道的物理學家

您即將開始的這趟旅途十分危險。
深入量子力學奇異的世界雖是趟非凡的旅程，
但沒有人可以完好如初地歸來……

在量子力學的世界中，神秘的貓可以維持半死半活、狡猾的老鼠只需看一眼月亮就能讓月亮存在、特定的作用可以在時間與空間之外進行、物體可以同時存在於兩個位置，還能從一個位置瞬間前往另一個位置，不需經過任何中介地點……在這個世界中，萬物都只是機率和想像中的波動、物質只不過是不斷重新創造的短暫振動、所謂「真空」充滿著大量能量、無限小的量和無限大糾結在一起、平行世界因為人的意志而無限增加、荒謬和命運並肩而行……

「人生中最開心的時刻，就是啟程前往未知世界的時候。」
――英國探險家理察．弗朗西斯．伯頓的日記
（Richard Francis Burton，1821-1890）

量子力學到底是什麼呢？抽象語言愛好者打造的純粹人工知識？為了解答形上學疑問提出的詭異數學算式？與哲學、瘋狂只有一線之隔的非主流科學理論？如果這個理論的預測能力並沒有被證明如革命般強大，也許很多人會回答是的。畢竟，量子力學的理論雖看似瘋狂，卻通過非常嚴謹的實驗驗證。不過，量子力學的確偶爾令人感到疑惑難懂，尤其是在討論光與物質之間的相互作用的時候。
然而，量子力學並非一位隱藏自己的美人。她並沒有將自己謎團般的精采之處隱藏起來，不讓微觀世界的探險家一探究竟。雖然難以注意到，但量子力學其實存在於我們日常生活中的每一個動作：滑智慧型手機、用手指敲鍵盤，乃至每次使用含電子元件的裝置，其實都涉及量子力學！因為，如果沒有量子力學，人類就無法理解二極體和電晶體如何運作，因而也無法製造電路、微處理器和快閃記憶體。如果沒有量子力學，就沒有物質波、原子鐘和GPS。沒有量子力學，就沒有雷射、磁浮列車、超精準醫療影像和超安全通訊工具。
未來，當我們使用電子投票、刷信用卡、使用穿戴式裝置、在地球上或太空中移動時，我們的環境已充滿人類透過量子力學，在實驗室中創造的各種裝置，例如量子電腦、使用量子遙傳的裝置，還有石磨烯和碳奈米管等新物質。
此外，如同法國廣播節目主持人阿美桑（Jean-Claude Ameisen，1951-，為免疫學家，亦主持科普節目）所說：晚期的研究顯示量子效應也存在於生物體之中，例如植物行光合作用、特定候鳥的眼睛等等。在此之前，由於生物體太過複雜、不易維持量子同調這麼細微的現象，所以學界從未討論過此領域的量子效應。現在，甚至連人類意識──或者說是傳遞人類精神所觀察到的資訊的轉變過程──看起來似乎也與量子力學有關……
的確，就如美國物理學家萬伯格（Steven Weinberg，1933-）所說：「從發現量子力學的那天起，人類便不再是相同的人類了。」這本書邀請您參與的旅程，超乎尋常。

在所有量子力學的重要探險家和學者之中，有誰比埃爾溫．薛丁格（Erwin Schrödinger，1887-1961）更適合當這趟旅程的導遊呢？他的名氣或許不如普朗克、愛因斯坦、費曼；前瞻性的視野或許不如波耳、德布羅意、包立；也並未和狄拉克、馮紐曼和海森堡等人一同名列量子力學的早期先驅（別擔心，如果沒聽過這些名字，這本書正是為您量身訂做！）但是薛丁格的一生和其著作，正象徵著量子力學的發展。
薛丁格的年紀介於兩代見證量子力學誕生的物理學家之間。他也促成了幾乎所有量子力學發展中的里程碑──建立了量子力學的核心方程式「薛丁格方程式」，這是現代許多科學技術應用原理的起源。他成功整合量子力學理論的兩大版本（海森堡、玻恩和約當的「矩陣力學」，以及他自己受法國學者德布羅意影響而發展的波動力學）。他也提出了著名的「薛丁格的貓」思想實驗，用以批評量子力學的標準詮釋，並與好友愛因斯坦一同提出「量子糾纏」的基本概念。不僅如此，他更持續研究能整合現代物理兩大支柱（量子力學和廣義相對論）的超級理論，儘管結果徒勞無功。另外，他也對哲學，還有科學和靈性間的關聯充滿熱情。最後，他為一九八〇年後全新的「量子生物學」領域打開了大門。
薛丁格不只在科學研究中拒絕墨守成規，他在感情、友誼和人生的選擇上亦如是。他擁有自由的靈魂，拒絕任何形式的傳統，儼然是當年的科學代表人物。他也大大地翻轉了許多常識。人們不斷重新發現、欣賞他的科學與哲學作品。但似乎還需要時間的沉澱，我們才能真正認識薛丁格的遠見與全貌。
愛因斯坦曾說：「發明，就是從另一個角度思考。」薛丁格的一生與作品就是最好的例子，他的每一步都為我們點亮量子力學更豐富的內容！

推薦序：迎接嶄新的量子時代──欒丕綱

前言：神祕的理論，與離經叛道的物理學家

第一章：揭開旅程序幕──歡迎來到量子世界
用一句話形容量子力學！
量子力學的十個大哉問：
1. 何時以及為何要建立量子力學理論？
2. 「量子」是什麼意思？
3. 量子力學的發展史上，有哪些重要的實驗？
4. 量子力學理論是否經過詳盡的驗證？
5. 量子力學對哪些領域有興趣？
6. 量子力學與其他理論的差異為何？
7. 有沒有一項原則，可以讓人了解整個量子力學理論？
8. 量子力學主要應用於哪些領域？
9. 量子力學跟我們有什麼關係？
10. 為什麼光在量子力學中占有重要地位？

? 量子星球　場、力、能量

第二章：光有兩張面孔！？
一九〇〇年：各領域承先啟後的一年
光是一種波動嗎？
愛因斯坦眼中的量子化世界
黑光燈和普朗克常數

? 量子星球　其實科學從未完備過
? 量子星球　波動是什麼？
? 量子星球　光電效應的應用：人工視網膜和月球的土壤
? 量子星球　每個理論都有自己的常數

第三章：量子躍遷與確定性的終結
能量的量子化與量子躍遷
愛因斯坦的狡猾機率
海森堡的無限表格

? 量子星球　光子真的存在嗎？
? 量子星球　狡猾的宇宙：上帝似乎很會擲骰子？
? 量子星球　勸你別讀這段說明！
? 量子星球　量子力學需要新的語言

第四章：萬物皆為機率波
德布羅意發現了物質波！
沒錯，是波動......但是物質波！
王子的新衣：薛丁格方程式

? 量子星球　一九二二年的阿羅沙，薛丁格未能完成的發現
? 量子星球　物質波真的存在嗎？
? 量子星球　穿隧效應：沒有空間的空間
? 量子星球　令人著迷的虛數
? 量子星球　一九二五年的阿羅沙：方程式中的情慾

第五章：量子測量：閱讀的當下，你已經改變了這本書！
古典測量是什麼？
量子測量是什麼？
突如其來的塌陷！波包塌縮
海森堡的測不準原理
時間流逝而過的狹縫
太空中的「去同調」

? 量子星球　量子力學完全沒有模糊地帶
? 量子星球　彼此相像卻有差異的測量方式
? 量子星球　來想像不存在的測量儀器吧！
? 量子星球　陰陽互補的聯盟
? 量子星球　宇宙規模的實驗
? 量子星球　費曼的路徑積分表述
? 量子星球　量子芝諾效應：只要一直測量，就無法變化！
? 量子星球　量子力學有太多很扎實、但不完整的答案

第六章：量子力學的核心：薛丁格的貓
存在與不存在，這兩者能同時存在嗎？
量子位元 ：量子密碼學和量子電腦
從量子糾纏到量子遙傳
解密！薛丁格的貓
尋找詮釋的協奏曲

量子星球　可以在火車上整理房間嗎？你在開玩笑嗎？
量子星球　古典密碼學的基本概念
量子星球　量子霸權與去同調
量子星球　瞬間移動真的存在量子世界中！
量子星球　勇往直前的冒險家！
量子星球　測量的問題、去同調、意識扮演的角色
量子星球　從振動的水滴到量子氣候

第七章：自旋、迷失身分、光與物質
旋轉、跳躍，不停轉動的自旋！
迷失身分的神奇現象
場的關鍵：光與物質的結合

量子星球　包立和自旋：介於失誤與神來一筆之間
量子星球　難道沒有軌道的話，粒子就不存在嗎？
量子星球　物質的組成結構（目前已知的範圍）
量子星球　發送給外星生物的訊息？
量子星球　我們談的到底是哪一種真空？

結語：迷人的量子，以及未來的前景
重力、暗物質、暗能量……很危險嗎？
從生物學到量子意識
這不過是另一場旅程的開端！

量子星球　希格斯玻色子：慣性產生質量
量子星球　追求量子力學的普遍性
量子星球　量子生物學之父──薛丁格
量子星球　抱持開放的心與思考的腦

參考書目

第一章

揭開旅程序幕──歡迎來到量子世界

用一句話和十個問來概括量子力學！

阿根廷詩人豪爾赫·路易斯·波赫士（Jorge Luis Borges, 1899～1986）曾說：「人類不需要建造迷宮，畢竟宇宙本身就是迷宮」。本書的第一章就是你在量子力學之旅中的指南、航海日誌、同時也是邀請函，為你引介後面即將出現的詳細量子力學概念和原理。
關於這門引人入勝的學問，想必你已經有一些問題想問：「量子力學說的是什麼？」「有哪些原理？」「和其他理論的差異是什麼？」「為什麼光在這門學科很重要？」「『量子』一詞是什麼意思？」

「所有的旅人原先都是一名夢想家。」
──英格蘭旅遊作家布魯斯·查特文（Bruce Chatwin, 1940～1989），
《巴塔哥尼亞高原上》（In Patagonia, 1977）

本章立刻讓你深入迷人的量子力學理論，讓你透過幾句話，就能回應你旁邊躺在沙灘椅上的人，不斷逼問著：「究竟鼎鼎大名的量子力學是什麼？」……當然，如果你早就能回答這個問題，可以直接跳過這一章。相反地，如果幾個專業術語或喜歡閒逛的奧地利學者名就讓你驚駭不已，別緊張，以下段落能讓你在旅程中踩著踏實又穩健的步伐。
先說一聲，若你想登上量子力學世界的聖母峰頂，完全沒有問題！本書的目的就是為你準備好工具、紮好第一個營地，並告訴你登上聖母峰的祕訣……
但是請注意，本書並不打算剝奪你挑戰難題的樂趣！即便在介紹理論時，部分段落採用簡化或比喻的方式，勢必不夠精確，所以這趟旅程仍需要你的專心一致、求知慾和深入參與。就像法國演員暨詩人的雅克·岡布蘭（Jacques Gamblin, 1957～）常說的：「沒有壓力，就沒有輸贏。沒有慾望，就沒有競賽與歡愉！」

用一句話形容量子力學！
如同物理學家愛因斯坦在相對論中，以著名的公式E = mc2說明「萬物皆為能量」，我們也能用一句話來概括量子力學的精髓：

「萬物皆為振動！」

萬物皆為振動，萬物皆為「波動」。就像打水漂時的水面波動、風吹動麥穗而造成的波動、或是樂器產生的波動等。然而，與日常生活中常見的物理波動不同，量子波動並非透過物質傳遞（與聲波相反），而且不可見（與光波相反），也無法透過任何方法來觀測。這是一種抽象的波動，屬於一種想像中的數學世界，卻又實實在在地影響我們的真實世界。
這怎麼可能？這兩個世界的關聯為何？抽象世界與我們所在的「真實」世界的連結，有哪些特性？這些細微又惱人的問題，迫使科學家重新檢視「測量」的概念，更深入認識「觀察」的意義，甚至進一步重新定義「真實」。

量子力學的十個大哉問
1. 何時以及為何要建立量子力學理論？
量子力學是現代物理學兩大基礎理論之一，另一個基礎理論是愛因斯坦的廣義相對論。
一九〇〇至一九三〇年間，量子力學的原理主要由一群歐洲研究人員逐漸建立而成。首先，在一九〇五年，愛因斯坦提出「光的粒子」概念。接著，在一九二三年，德布羅意提出「物質波」。之後，我們今日所知的理論，主要由物理學家海森堡、薛丁格、狄拉克、波耳、包立和馮·諾伊曼等人，逐一完成並建立規則。
之所以提出量子力學理論，是為了因應當時的理論無法解釋觀察與實驗結果。當時的理論主要是力學和電磁學，也就是後世所稱的「古典物理」，與之相反的則是量子力學。
當時，這些理論無法解釋的觀察與實驗結果，都涉及了光與物質間的互動，例如，物體在恆溫時發射的輻射。

2. 「量子」是什麼意思？
量子力學（physique quantique）的「量子」（quantique）來自拉丁文的「quantum」，意思是「有多少」。而「quantum」現今的意思則是「小粒子」，若沒有特別說明這種粒子的特性，通常指「能量小粒子」。廣義來說，「量子」一詞，不論巨觀或微觀，都可用來指稱所有與量子效應或量子力學概念有關的事物。此外，除了量子力學，其他理論都無法預測或描述量子效應。
更精確地說，量子（單數為quantum，複數為quanta）是兩個物體相互作用時，物理量所能交換的最小量。將這個物理量表達為最小量的倍數的方法，便稱作「量子化」。

所謂的「能量小粒子」指兩件事：第一，光由名為「光子」（photon）的能量小粒子組成，所以具有粒子的特性。第二，廣義來說，存在於我們身邊的萬物，都呈現這類粒子行為。舉例來說，我們通常將原子視作組成物質的基本單位，但其實原子也具有粒子性的能量結構。最新的理論甚至推測，連空間和時間都可能由時空的粒子組成。

3. 量子力學的發展史上，有哪些重要的實驗？
量子力學的探險家不斷發現革命性的原理和概念，而為了確認這些原理和概念是否成立，則需要進行許多實驗。
毫無疑問地，其中最重要的實驗是湯瑪士·楊格（Thomas Young, 1773～1829）的「雙縫實驗」，我們會在第二章詳細介紹該實驗。在這個實驗中，科學家使用兩條狹縫，來證明和粒子相關的機率波概念。這裡的粒子可能是物質的粒子（電子或原子），或光的粒子（光子）。
其他的重要實驗，則讓量子力學得以在初創時期就扎穩根基，尤其是證明光或電子所含能量的量子化、「自旋」存在、物質波存在的實驗。近期的實驗中，還有證明「量子糾纏」和「非局域性」現象的實驗﹝一九八一年，法國物理學家阿蘭·阿斯佩（Alain Aspect，1947～）的實驗，和二〇一五年荷蘭物理學家羅納德·漢森（Ronald Hanson, 1976～）的實驗﹞，以及探索基本粒子的實驗，例如二〇一二年發現「希格斯玻色子」的實驗。
自一九九〇年代開始，得益於實現量子遙傳和製造同調物質波的新技術﹝一九九七年，法國物理學者柯恩唐努吉（Claude Cohen-Tannoudji, 1933～）為此獲得了諾貝爾獎﹞，量子力學的研究拓展了全新領域。最後，自二〇一〇年起，量子資訊科學與量子生物學因世界各地的許多實驗，而獲得長足的進展。

4. 量子力學理論是否經過詳盡的驗證？
量子力學的理論經過高度詳盡的驗證。該理論的增強版「量子電動力學」（QED）更納入了光與物質的相互作用，以及愛因斯坦的狹義相對論，被認為是有史以來最禁得起驗證的理論！與之角逐的是愛因斯坦的廣義相對論。該理論預測了著名的重力波（一種在彈性介質──時空中──以光速傳播的振動），且科學家在二〇一五年的探測中，證實了這項預測。
然而，量子電動力學無法應用到大量原子和物質。在這種情況下，只能使用簡化版的量子力學──就是本書主要介紹的內容──來解釋觀察到的現象。在此例中，預測結果和實際測量的結果仍然一致。不過，在生物學或超導現象等領域中，仍有一些異常的量子效應，有待科學進一步探索。

5. 量子力學對哪些領域有興趣？
雖說量子力學主要應用的領域是極其微小的粒子，但量子效應卻存在於自然中所有大大小小的物體中；從組成原子的粒子的亞微觀，到宇宙級的巨大規模，也包含了人體和產業大小的規模。
所以說，從最小的物體到最大的物體，量子力學對所有物體都感興趣！甚至可用一句話總結：「萬物皆為量子！」
事實上，即便我們無法或很難感受到生活周遭物體的量子特性，任何物體或任何一組物體都可能與量子波有關。有另一門研究領域，專門研究量子世界與我們日常生活的世界之間的邊界。量子世界存在於原子層級，高度受到量子效應影響；而我們的日常世界在外觀上，則看似較少受到量子效應影響。

6. 量子力學與其他理論的差異為何？
與同為現代物理學支柱的廣義相對論不同，量子力學並非建立在近乎哲學的大原理上，但相對論卻是建立在同名、彷彿哲學理論的「相對性原理」上。事實上，量子力學奠定在一大串原則上。有些人認為這些只是經驗法則，其真實性直到今日仍有爭議。而這些原則則借助了其他較無爭議的概念，如機率波、自旋或「量子躍遷」。
總體來說，量子力學讓我們不再相信科學的確定性、將問題層次提高到全面性視野、並深入懷疑物理學所有的常見概念：如局域性、實在論、測量、空間、時間、因果關係、真空……甚至連宇宙獨一無二的存在，似乎也不可信了！
量子力學的另一個獨特之處，在於該理論需要詮釋，尤其是對其獨特數學形式體系的物理詮釋。然而，雖說今日有多種詮釋互相競爭、力圖理解量子力學理論的真正含義，但目前大多數的科學家，仍一股腦兒地遵照美國物理學家戴維·梅爾曼（David Mermin, 1935～）的玩笑話：「閉嘴，快算！」埋頭於量子力學理論中，高度可預測以及高度技術性的面向。

7. 有沒有一項原則，可以讓人了解整個量子力學理論？
若只能用一項原則讓人了解量子力學理論──那就是「波粒二象性」。
可能有人會皺眉，因為其實波粒二象性並非一項原則，也不是建立理論時使用的假設，反而比較像量子力學理論的特性，而且「二象性」一詞也經常讓人誤解和誤用。
不過，波粒二象性最終仍精確說明了量子力學的重點，那就是──萬物皆為波動和振動」。所以，光和物質同時具備兩種面貌──粒子和波動的特性。這裡的波動並非實際的波動，而是抽象的波動，存在另一個數學空間中，與我們生活的真實物理空間不同。因此，我們可以用另一個原則來替換波粒二象性原則：「萬物皆可能以量子波動呈現。」
從技術層面的角度來說，其實我們說的是「量子態」，所以正確的句子應該是：「萬物皆可能以量子態呈現。」

8. 量子力學主要應用於哪些領域？
量子力學初創時，是用於描述組成物質的不同粒子的理想學科，這些粒子指的是原子、組成原子的粒子（電子、質子、中子），甚至是更小的粒子（微中子、夸克等）。這個應用領域與廣為人知的粒子物理學有關。該學科致力於理解基本粒子的性質與特性，如著名的希格斯玻色子。

結合量子力學和簡化版的愛因斯坦相對論後，科學家得出了一系列的量子場論。其中，量子電動力學處理光和物質的相互作用，而「量子色動力學」（QCD）則是關注原子核的組成結構。
另一個重要的應用領域則是「量子化學」，該領域力圖理解原子間結合、組成化學鍵和分子的方式，並建立模型。固體物理學則試圖了解物質的結構，如「為什麼某物質是固體？」「物質為何又如何傳導電力和熱能？」「有可能打造新物質嗎？」由此可見，固體物理學和微電子學、奈米科技緊密相關。

9. 量子力學跟我們有什麼關係？
首先，量子力學早已走出實驗室、走進我們的生活了！
有哪些例子呢？所有電器用品的組成元件（雷射二極體、電晶體、快閃記憶體等）都建立於一種「穿隧效應」（Quantum tunnelling effect）的量子效應上；GPS系統仰賴原子鐘提供的超精準、穩定的時間；我們使用的核能和太陽能也仰賴量子力學；雷射手術和醫學影像技術也同樣需要量子力學。簡言之，從光合作用、到手掌無法直接穿越紙張或平板電腦，在我們生活周遭，幾乎所有的物理反應都與這個奇異又迷人的量子世界有關！
在另一個生活領域中，量子力學也十分常見，那就是「文字」！一如法國前總理雷蒙·普恩加萊（Raymond Poincaré, 1860～1934）熱切地將文字形容為：「靈魂的神祕過客、大魔術師、令人生畏的人類操縱師」。事實上，「量子」一詞非常流行，文獻中也充滿了各種的量子變化。但理論上，其實這些領域和量子力學常見的應用領域並無關聯，例如：醫學、哲學、體育、藝術和各種靈修法。
雖說人們偶爾誤用量子相關詞彙，甚至經常表達相反的意思，不過一旦翻開這本書，就代表你已經決定要理解這些詞彙的真正含義了。你給了自己一個機會，能夠分辨誤用或不實的話語，以及有趣、啟發人心，但在數學或物理上不正確的說法。
最後，雖說目前量子力學只是間接介入我們的生活，但未來肯定會大幅入侵！例如：石墨烯等奈米顆粒、新的超精細材料、確保銀行和電子投票安全的「量子密碼學」、人工智慧和未來電腦、量子生物學……

10. 為什麼光在量子力學中占有重要地位？
由於種種原因，使得光在過去和未來都是量子力學中的要角。首先，量子力學的起源就是二十世紀對於光的研究。事實上，光的歷史地位之所以重要，原因可不止如此：例如，光的粒子特性帶來了非常重要的量子化概念，而後世稱為光子的小型能量粒子，與物質相互作用的隨機特質（由隨機的量子躍遷產生）更說服了科學家相信可觀測世界機率性的基本特質。最後，更因為光同時具備波動性（光波）和粒子性（光子）的二重性質，讓德布羅意和薛丁格有了結合波動與粒子的想法，也就是將波粒二象性應用到原先被視為光或物質的所有現象。
研究物質時，光也很重要；透過分析原子釋放或吸收的光，無論該原子在地球上或宇宙的盡頭，我們都能判別其來歷。由於光極度純粹，且可透過雷射光或光學儀器等方式操作，從準備、控制，到精準測量所需的物理量和系統，幾乎在所有量子力學的實驗器材中，光都不可或缺。此外，光也讓創造量子的「疊加態」和糾纏變得容易許多，而這也是光在量子資訊和量子遙傳領域中，極度重要的原因。
最後，因為光傳遞物質粒子間的電磁相互作用，所以在更廣義的量子電動力學的學科中，光也是基礎要素之一。目前，當人們在探討量子力學可能發展的領域，要測試最大膽的假說時，作為純粹能量粒子的光子，就是測試用的模擬系統。