圖片來(lái)源：Hans J. Briegel , Thomas Müller, Projective Simulation in Action, Springer, 2025 (Open Access)

導(dǎo)語(yǔ)

現(xiàn)在量子科學(xué)與技術(shù)進(jìn)入全球與中國(guó)科技布局的核心視野：2025 年被聯(lián)合國(guó)確立為“國(guó)際量子科學(xué)與技術(shù)年”，而 2026 年政府工作報(bào)告和“十五五”規(guī)劃綱要都把量子科技列入未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)方向。

為了幫助復(fù)雜科學(xué)、人工智能與交叉研究的學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)，掌握量子物理，補(bǔ)一門重要的基礎(chǔ)語(yǔ)言，同時(shí)回應(yīng)正在展開(kāi)的科技前沿。集智學(xué)園聯(lián)合上海大學(xué)李永樂(lè)老師共同開(kāi)設(shè)了，本系列課程關(guān)心“原子尺度下的世界究竟遵循怎樣的底層規(guī)則”。為初學(xué)者補(bǔ)充經(jīng)典物理必備知識(shí)，建立量子態(tài)、密度算符的基本概念，介紹量子力學(xué)中的典型模型與近似方法，建立基于量子力學(xué)思考問(wèn)題的思路，并以量子計(jì)算為典型應(yīng)用案例，以一位用戶的角度提供一條簡(jiǎn)明的學(xué)習(xí)路徑：掌握量子語(yǔ)言的起源，提供一個(gè)把握當(dāng)代量子科技的接口。

2026年5月25日（周一）18:00-20:00將進(jìn)行第二講分享「量子理論如何成立：實(shí)驗(yàn)線索、基本假設(shè)與態(tài)空間語(yǔ)言」，歡迎參與。

主題：量子理論如何成立：實(shí)驗(yàn)線索、基本假設(shè)與態(tài)空間語(yǔ)言

課程簡(jiǎn)介

二十世紀(jì)初，一系列精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)接連向經(jīng)典物理發(fā)出挑戰(zhàn)。黑體輻射展示出的紫外災(zāi)難、光電效應(yīng)和康普頓散射中光子與電子相互作用、氫原子光譜的譜線分布規(guī)律、Stern-Gerlach實(shí)驗(yàn)揭示的自旋，每一個(gè)現(xiàn)象都在訴說(shuō)同一件事：經(jīng)典理論的框架已不足以描述微觀世界。

本節(jié)課將梳理這些奠基性實(shí)驗(yàn)的物理內(nèi)涵，理解它們?nèi)绾喂餐赶蛄孔永碚摰谋匾浴Ｔ诖嘶A(chǔ)上，我們將正式引入量子力學(xué)的基本假設(shè)體系：物理態(tài)用Hilbert空間中的態(tài)矢量描述，可觀測(cè)量對(duì)應(yīng)Hermite算符，測(cè)量如何反映系統(tǒng)的狀態(tài)信息，以及系統(tǒng)如何隨時(shí)間演化。我們將以量子計(jì)算中的量子比特為具體例子，借助Dirac符號(hào)建立起量子力學(xué)的語(yǔ)言框架。這套語(yǔ)言簡(jiǎn)潔而強(qiáng)大，是貫穿整個(gè)量子力學(xué)體系的核心工具。

課程大綱

1. 量子力學(xué)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)概述：黑體輻射、光電效應(yīng)、盧瑟福散射、氫原子光譜、康普頓散射、Stern-Gerlach實(shí)驗(yàn)、布拉格散射、中子散射、Frank-Hertz實(shí)驗(yàn)

2. 量子力學(xué)的基本假設(shè)：1）態(tài)和可測(cè)量（observables）; 2）測(cè)量；3）演化。以量子計(jì)算為例，介紹Hilbert空間。

課程重點(diǎn)

1. 粒子與波動(dòng)性質(zhì)的統(tǒng)一。

課程難點(diǎn)

1. Dirac符號(hào)與Hilbert空間表述的量子力學(xué)。

課程信息

課程主題：量子理論如何成立：實(shí)驗(yàn)線索、基本假設(shè)與態(tài)空間語(yǔ)言

課程時(shí)間：2026年5月25日（周一） 18:00-20:00

課程形式：騰訊會(huì)議（會(huì)議信息見(jiàn)群內(nèi)通知）；集智學(xué)園網(wǎng)站錄播（3個(gè)工作日內(nèi)上線）

課程主講人

李永樂(lè)，現(xiàn)任上海大學(xué)理學(xué)院物理系副主任、教授、博士生導(dǎo)師，上海市“青年?yáng)|方學(xué)者”，主要從事計(jì)算原子分子物理研究，涵蓋量子動(dòng)力學(xué)、化學(xué)物理、分子鐵電及人工智能量子蒙特卡洛等領(lǐng)域。2002-2006年就讀于天津大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，期間在山東大學(xué)化學(xué)院交流，2006-2011年獲南京大學(xué)理論化學(xué)博士學(xué)位，2012-2015年先后于新墨西哥大學(xué)、紐約大學(xué)從事博士后研究。2019-2021年訪問(wèn)加州理工學(xué)院13個(gè)月。開(kāi)設(shè)“玩轉(zhuǎn)量子世界”在線科普課程。長(zhǎng)期講授大學(xué)物理、統(tǒng)計(jì)物理、計(jì)算物理等課程。在集智學(xué)園講授《統(tǒng)計(jì)物理基礎(chǔ)》系列課程。

個(gè)人官方主頁(yè)：https://physics.shu.edu.cn/info/1082/1166.htm 知乎主頁(yè)：https://www.zhihu.com/people/yongle-li-86

課程適用對(duì)象

1. 物理、化學(xué)、材料、計(jì)算科學(xué)等專業(yè)的本科高年級(jí)生與研究生

2. 有高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、常微分方程基礎(chǔ)的理工科研究者

3. 對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)、AI for Science、量子信息、量子化學(xué)有興趣的跨學(xué)科學(xué)習(xí)者

4. 希望補(bǔ)上量子基礎(chǔ)、建立現(xiàn)代量子語(yǔ)言的人

課程目標(biāo)

1. 建立系統(tǒng)的量子物理基礎(chǔ)認(rèn)知

2. 掌握典型模型與核心求解方法

3. 搭建通向現(xiàn)代量子科技與交叉研究的入口

報(bào)名須知

1. 課程形式：騰訊會(huì)議直播，集智學(xué)園網(wǎng)站錄播。本系列課程不安排免費(fèi)直播。

2. 課程周期：2026年5月11日-2026年6月29日，每周日晚18點(diǎn)-20點(diǎn)進(jìn)行。

3. 課程定價(jià)：原價(jià)799

   1. 早鳥(niǎo)價(jià)499，截止時(shí)間：2026年5月12日中午12點(diǎn)

掃碼付費(fèi)報(bào)名課程課程鏈接：https://campus.swarma.org/v3/course/5724?from=wechat

付費(fèi)流程：

2. 課程頁(yè)面添加學(xué)員登記表，添加助教微信入群；

3. 課程可開(kāi)發(fā)票。

課程共創(chuàng)任務(wù)：課程字幕

為鼓勵(lì)學(xué)員深度參與、積極探索，我們致力于形成系列化知識(shí)傳播成果，并構(gòu)建課程知識(shí)共建社群。為此，我們特別設(shè)立激勵(lì)機(jī)制，讓您的學(xué)習(xí)之旅滿載收獲與成就感。

課程以老師講授為主，每期結(jié)束后，助教會(huì)于課程群內(nèi)發(fā)布字幕共創(chuàng)任務(wù)。學(xué)員通過(guò)參與這些任務(wù)，不僅能加深對(duì)內(nèi)容的理解，還可獲得積分獎(jiǎng)勵(lì)。積分可兌換其他讀書(shū)會(huì)課程或?qū)嵨铼?jiǎng)品，助力您的持續(xù)成長(zhǎng)。

集智學(xué)園相關(guān)課程推薦

1. 李永樂(lè)：統(tǒng)計(jì)物理基礎(chǔ)

本系列課程以熱力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)為起點(diǎn)，依次展開(kāi) Boltzmann 統(tǒng)計(jì)、系綜理論、量子統(tǒng)計(jì)、相變與非平衡統(tǒng)計(jì)等核心內(nèi)容，圍繞一個(gè)核心問(wèn)題展開(kāi)：大量微觀粒子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)如何涌現(xiàn)出穩(wěn)定的宏觀定律？課程強(qiáng)調(diào)物理圖像與方法論，幫助你建立清晰的微觀—宏觀統(tǒng)計(jì)思維，掌握處理多粒子系統(tǒng)和復(fù)雜隨機(jī)過(guò)程的一套通用工具。

課程鏈接：https://campus.swarma.org/v3/course/5648

1. 尤亦莊：量子力學(xué)

本系列課程引自集智科學(xué)家尤亦莊在 UCSD 開(kāi)設(shè)的課堂，課程從量子比特開(kāi)始談起，逐一介紹了量子力學(xué)的五大公理（量子態(tài)，觀測(cè)量，量子測(cè)量，時(shí)間演化，多體系統(tǒng)），循序漸進(jìn)地建立量子力學(xué)的基本概念和體系。在此基礎(chǔ)上，課程著重探討了量子糾纏，量子測(cè)量和量子糾錯(cuò)等量子信息學(xué)的入門知識(shí)。

課程鏈接：https://campus.swarma.org/v3/course/3686

1. 吳金閃：系統(tǒng)科學(xué)導(dǎo)引（四）量子力學(xué)

本系列課程是 《系統(tǒng)科學(xué)概論》 課程的后續(xù)課程。《概論》是系統(tǒng)科學(xué)研究的入門課程。學(xué)生需要通過(guò)《概論》課程來(lái)了解什么是系統(tǒng)科學(xué)（系統(tǒng)科學(xué)的思想），以及了解一些具體的系統(tǒng)科學(xué)的研究方法。系統(tǒng)科學(xué)后續(xù)課程的目標(biāo)是在此基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)一些研究方法，體會(huì)一些系統(tǒng)科學(xué)的研究工作的實(shí)例。課程主要包含兩個(gè)模塊：數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、物理學(xué)基礎(chǔ)。其中，數(shù)學(xué)模塊主要是集合與映射、矢量空間和概率論。物理模塊主要是經(jīng)典力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)、計(jì)算物理學(xué)初步和量子力學(xué)。量子力學(xué)作為一個(gè)前沿科學(xué)，系統(tǒng)科學(xué)的研究者自然也要學(xué)習(xí)。本課程將以多個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)為引導(dǎo)，來(lái)介紹量子力學(xué)神奇的現(xiàn)象與原理。

課程鏈接：https://campus.swarma.org/v3/course/563

1. 量子信息與量子計(jì)算預(yù)讀班

本次預(yù)讀班受集智-凱風(fēng)研讀營(yíng)項(xiàng)目的支持，將主要聚焦在量子計(jì)算領(lǐng)域，對(duì)量子線路的經(jīng)典模擬、量子計(jì)算與人工智能的交叉、量子模擬、量子噪聲理論與糾錯(cuò)碼等方面的論文進(jìn)行研讀與討論。希望能通過(guò)預(yù)讀班的形式，能夠吸引具有基本物理基礎(chǔ)且對(duì)量子計(jì)算感興趣的人（例如本科生）和量子計(jì)算的年輕研究員，研讀硬核論文，激發(fā)科研靈感。

預(yù)讀班鏈接：https://campus.swarma.org/v3/course/4082

7. 《玩轉(zhuǎn)量子世界講座》：https://www.koushare.com/live/details/8639

8. “玩轉(zhuǎn)量子世界”科普課（共6節(jié)）：https://www.koushare.com/video/details/24092?series_id=477