【晶片介紹】自然醫學的里程碑-量子芯片/詳細說明

量子芯片-自然醫學的里程碑

量子芯片是一個微電子裝置，由一個芯片及一組收發共用天線組成。它的体積很小，只是一個2厘米x 5厘米x 0.1厘米的TPU薄片，重量只有0.5克，但它將量子力學，熱力學，生命科學，甚至中醫經絡學，自然醫學，微循環理論，病理學，以及電視原理，雷達原理，微波爐原理等，運用到了量子醫學領域，將現今的醫療器械的体積濃縮到百萬分之一，人人可以配戴，並對人類的健康起到了莫大的關鍵作用。量子芯片是結合了眾多科學而成的一門創新科學。

量子理論

在微觀領域中，有些物質的物理量的變化是非連續性的，並且是以最小的單位跳躍式進行，這個最小的能量單位叫做量子。量子一詞來自拉丁語Quantus，意思是“多少”，代表“相當數量的某件事物”。

量子是一個不可分割的最小個体，在物理學中常用到量子的概念。例如，一個“光的量子” 是光的最基本能量單位，而量子力學、量子光學等更成為不同的專業研究領域。其基本概念是所有的有形物質是可量子化的 。

量子化，指其物理量的數值會是一些特定的數值，而不是任意值。例如，在休息狀態的原子中，電子、中子、質子等粒子的能量是可以量子化的。

量子發展歷程

由20世紀的前半期到現在，這种新的概念，讓許多物理學家將量子力學視為了解和描述自然的基本理論。量子物理是根据量子化的物理作基礎，並在1900年以理論來建立並由馬克斯. 普朗克(Planck) 解釋了所謂的黑体輻射。他的工作根本上合并了量子化，直到今天它仍被使用。在量子論未確立之前，它嚴重地沖擊了古典物理學，以至另外又花了30年的研究，直到現在一些主張仍然不能被充分地了解、利用。

不光是普朗克對這個新概念感到困擾，當時德國物理學界中黑体輻射研究也成為焦點。在會議前夕，普朗克向他的科學團隊報告，並公開他的新想法。就是這位謹慎的實驗學家和理論家，開始迎接最艱巨的科學革命。

馬克斯. 普朗克(Planck)

1900年 德國物理學家普朗克提出了量子概念，用以解釋黑体輻射。量子論因而誕生，新物理學革命宣告開始。他因此而對近代物理學做出了重要貢獻，後來在1918年獲得了諾貝爾物理獎。

1905年 愛因斯坦提出了光量子的假設，解釋了光電效應。他當時就是將光看成許多的粒子，當這些粒子射在一塊金屬板上的時候，金屬板上就有許多電子被打出來。這些光粒子就被他視為量子，所以後來光就被稱為光子或光量子。

1911年 超導現象被發現。昂內斯發現，將汞冷卻到攝氏-268.98度時，汞的電阻突然消失。這种特殊導電性能被稱為超導現象。

1913年 在盧瑟福模型的基礎上，玻爾原子模型被提出。

1915年 索末菲修改了波爾模型，引入愛因斯坦的相對論，解釋了塞曼效應和斯塔克效應。

1916 年美國物理學家密立根發表了光電效應實驗結果，驗証了愛因斯坦的學說。在1921年與1923年，愛因斯坦和密立根分別獲得了諾貝爾物理獎。

諾貝爾獎牌

1918年 玻爾的第二個基礎性對應原理成型。

1922年 斯特恩-格拉赫實驗，首次証實了原子角動量的量子化。

1923年 康普頓借助於愛因斯坦的光子理論，完成了X射線散射實驗，光的粒子性被証實。

1923年 同年，法國公爵德布羅意發現當電子繞著原子核轉的時候，同時也會產生電磁波。這個理論說明物質已不再只是一种粒子，它也具備了波的性質。它也會受到外來電磁波的影響，使它的性質被改變。

電磁波是橫波，電場方向與磁場方向相互垂直，又都垂直於傳播方向。

1924年 愛因斯坦推導出了普朗克的黑体公式，普朗克的量子化假說和愛因斯坦的光子假說，都成了量子力學的基石。2001年，3位分別來自美國和德國的科學家因為以實驗証實了這一現像而獲得諾貝爾物理獎。

1924年 同年，德布羅意闡述了物質波概念，一切宏觀粒子都具有與本身能量相對應的波動頻率或波長。

1925年 諾貝爾獎獲得者海森伯格提出量子論的粒子位置和速度不確定性原理。同年，海森伯格提出了矩陣力學理論。

諾貝爾獎獲得者海森伯格

1926年 薛定格將愛因斯坦與德布羅意的概念，在物質波理論基礎上，導出了可以表達的數學模式，這就是著名的（薛定格波動方程式），並宣佈了量子力學的第二種形式-波動力學的誕生。無論是電子、光子、粒子、只要是波動的粒子，都可以用他的波動方程式來描述、推演。這個方程式後來成為量子力學的基本方程式。

1926年 同年，英國物理學家狄拉克提出了量子場論。他的理論是說，粒子是一個連續波動場中緊縮而聚集的現像。所以若要描述一個物質，就要同時描述包含於場中緊縮体以及往四面八方無限擴展的空間，就是所謂的（量子埸）。

1927年 德布羅意，戴維遜和革末通過實驗証實了電子的波動性假說。同年，湯姆遜，在劍橋通過實驗進一步証明了電子的波動性。他們一起獲得了諾貝爾獎。薛定格卻發現，海森伯格的矩陣力學和他的波動力學在數學上居然是等價的。此時，泡利也獨立地引用泡利矩陣發現了這種等價性。之後，狄拉克進一步把矩陣力學和波動力學統一起來。玻爾提出(互補原理) ，這就是電子波粒二象性的研究。它連同波恩的概率解釋，海森伯格的不確定性，三者共用構成了量子論(哥本哈根解釋) 的核心，影響至今。

諾貝爾獲獎者-德布羅意

1928年 諾貝爾獎獲得者狄拉克用方程式解決了物質在高速運動時的量子理論。

諾貝爾獎獲得者狄拉克

1930年 普朗克的量子理論適當地解釋了處於導体和絕緣体之間的半導体的原理，為晶体管的出現奠定了基礎。之後，量子理論在物理學、化學、半導体、微電子、芯片技衒、生物學、醫學等領域廣泛的應用。

1932年 后來成為計算機之父的諾依曼，利用希爾伯特空間等數學工具，証明了統計力學和波動力學之間的數學等價性。

1940年 美國物理學家費曼，施溫格以及日本物理學家朝永振一朗等人，將狄拉克的量子場理論再做進一步的修正，稱為量子電動力學。有了這個理論基礎，就可以更精確的來描述光与物質交互作用時候的（場效應）。

1944年 薛定格在(生命是什麼-活細胞的物理學觀) 一書中，試圖把量子力學、熱力學、生命科學和化學理論的研究結合起來解釋生命的本性。這是一部石破天驚的書，它奏響了揭示生命進化裡遺傳微觀奧秘的先聲。他主張有生命的物体會避免變成混亂和無序的狀態、物理學和化學可以詮釋生命現象、基因是一种非週期性的晶体或固体、突變是基因分子中的量子躍遷引起的、染色体是遺傳的密碼本等等，這些新奇的觀念，使得很多科學家開始注意生命科學中的問題，並引導他們用物理學、化學方法去研究生命的本性，使得薛定格成為分子生物學的倡導者。

1948年 美國科學家巴丁、薛克利和布拉頓根据量子理論發明了晶体管，獲得了1956年的諾貝爾物理獎。量子理論提供了精確的理論基礎，解決了關於原子、激光、X射線、超導性以及其他無數問題的方向和能力。同時為量子醫學提供了理論基礎。

晶体管圖片

            

1952年 英國物理學家波姆，首次將物質、能量與信息做三位一体的描述。他將薛定格的物質波函數，詮釋為信息場的概念，他認為要完全的描述一個物質的存在，應包含三方面的意義，也就是（物質、能量、信息）。

1980年 核磁共振應用於臨床醫學，核磁共振是磁矩不為零的原子核，在外磁場作用下，自旋能級發生塞曼分裂，共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過程。生命信息檢測儀也隨之出現。以量子生物物理為基礎，依靠生物自然生理的反饋反應的信息，利用混沌數學及傅立葉分析系統轉換成數字化生物電磁性信息，從而得到生物体有關身、心、靈，具体的健康或異常信息，並做出全方位的健康檢測和調節。

1989年 美國開始將量子醫學應用到臨床診斷，並研發量子共振技術，用於腫瘤早期診斷與分析研究。之後，迅速在日本、德國等國家得到發展。

1995年 中國開始研究量子醫學，使用量子檢測儀，做亞健康狀態的早期預測分析、腫瘤的早期發現分析、藥物篩選及藥品開發的分析等功能。

2003年 勞特伯爾和英國諾丁漢大學教授曼斯非爾因為在核磁共振成像技術方面的貢獻獲得了諾貝爾生理學/醫學獎。水分子中的氫原子可以產生核磁共振現象，同樣，一些液体藥物成分，如果經過了磁化技術，改變分子結構，將產生較佳的治療效果。從2001年以來，新西蘭、韓國、俄羅斯等國家就積極進行這方面的研究和探討。液体化學鍵的改變，必然是量子力學範疇量子層次(主要是電子) 的結構改變。基因圖譜的破解，生物學雖己先於醫學突破宏觀，開始進入分子層次，但要揭示生命科學，同時治療人類的各種疑難不治之症，還需要從分子層次深入到電子的量子層次。

2009年 美籍華人曾京生博士（Jason Tseng），在人類歷史上，首次將量子醫學從病理檢測以及大型醫療儀器，直接研發並將体積濃縮成百万分之一，以便人人可佩戴使用的超小型薄片-量子芯片。配戴它可以促進血液循環，活化細胞，緩解疼痛，增強免疫力，在舒緩及改善各種慢性疾病方面有顯著效果，並能達到恢復健康，延年益壽的目的。

量子芯片之父-曾京生博士

2015年 曾博士更有新的突破，解決了千百年來人類飲水的問題。血液中的水佔了83%，可知其重要性，曾博士研發了可隨身攜帶的薄片-量子微水，只要將其靠近容器，就可將液体轉化成微粒子水，使用氧17核磁共振儀檢測為49.63赫玆(Hz) ，為目前己知，世界上最小的液体粒子結構，只要喝一杯200毫升的量子微水，十五分鐘後，完可以將聚集的紅細胞驅散，並將毒素分解成微粒，排出体外，這個臨床實驗的結果，在醫學方面作出了重大突破。

量子微水晶片

量子芯片在量子醫學的臨床應用上，仍然在不斷地嚐試、改進，而且每隔一段時間，就有亮眼的突破，我們期待為人類的健康做出更多的貢獻。