关于宏观量子现象介绍

[拼音]：hongguan liangzi xianxiang

[外文]：macroscopic quantum phenomena

在很低的温度下，某些物质中量子力学的一些特性可以在宏观尺度上显示出来的现象。

当液态4He沿饱蒸气压下降到2.172K时，或超导体的温度低于其临界温度时，都会发生玻色-爱因斯坦凝聚现象（见统计物理学）。就是说，在液氦中有宏观数量的氦原子占有单一的量子态，而在超导体中有宏观数量的动量等值反向自旋反向的成对电子占有单一的电子态。与此对应，可用一个宏观波函数来描述这些体系。这种波函数的相位具有宏观距离上的相干性。它的密度流（就是超流密度流）是一个量子密度流，它不携带熵，也不产生任何的能量耗散。这种宏观波函数具有与微观原子或分子波函数相同的量子性质，但是它描述的是整个宏观物体，相位的相干使整个凝聚了的宏观数量的质点(在超导中为库珀对，见超导微观理论)联结在一起，使其具有某种刚性。对宏观波函数的任何改变都必然牵涉到所有凝聚在这个状态上的宏观数量质点的同时改变。由于这种宏观波函数的量子性质，导致在宏观尺度上的许多量子现象。譬如，液氦中的超流，涡旋线的量子化（见液态氦）或在超导体中的超导电流，磁通量的量子化(见超导电性）及直接反映宏观波函数相干性的约瑟夫森效应等，这些都是在宏观尺度上表现出的量子效应。