物理系统性质量子力学很怪异

好像没有方法使它呈现出别的样子

它的很多预言都与日常经验的预期不一致

量子力学很神秘，即使是对非常好的物理学家也是如此

人们对它的方程和方法基本思想和解释有争议

量子力学很难应用

需要相对高级的数学技巧

即使是线性的，那基本方程仍是一个偏微分方程，除了在少数非常简单的情况下，无法用解析的方法求出

通常数字解是必须的

就像其他物理理论一样，量子力学需要在建模和数学方法的技巧与判断力

在研究生或高年级本科阶段并不曾有什么讲授

量子力学以不同的形式出现

有很多可以替换的阐述

这些阐述通常是等价的，就是说它们得出相同的实验结果，但它们并不同样地易于学习或用于特定用途

根据这些性质，为什么量子力学这么重要呢？因为它确实有效

它是唯一的基础物理理论可以应用于如此广泛的领域

它的预言已经反复地被实验证明

它适用于日常的物体，适用于天体（尽管通常情况下对它们并非必需）

它适用于原子级尺寸的物体、电磁波和亚原子物体

有一种说法是它与狭义相对论相一致

唯一没有处理得很好的物理现象就是重力；量子力学还没有扩展到与广义相对论一致的程度

本讲义中我们不涉及这么深层次的量子力学

为了研究物理系统中的信息处理，我们只需要理解这些系统具有的一少部分性质

特别地，我们需要一个物理系统的模型，它有很多种可能的状态，每种状态都伴随着系统实际处于状态（即，该状态“被占用”）的概率

这些状态都有与之相关的物理性质，能量就是其中之一

量子力学把这个模型合理化了

我们把这个模型用在两种情况

第一种（如下）有很多种状态，目的是理解与这些状态相关的信息如何影响能量流

第二种（在本讲义中后面的章节中）有很少的状态，用占用这些状态表示信息，目的是理解量子力学施予的限制和机会

下面的两节名为“量子力学概述”和“静止状态”，已经准备好在没有证明的情况下接受状态模型的读者可以跳过这两节

他们直接可以跳到“多状态模型”这一节

其他的读者仔细得学习这两节，可以得到一些关于如何从量子考虑得出这个模型的提示，在这个过程中也许会理解量子力学的某些方面，可以使它不那么神秘

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