量子科学作为前沿学科,在传播过程中始终面临通俗化与科学严谨性难以兼容的挑战。深圳科学技术馆五层的"量子科学"主题展区由丝路视觉团队设计,成功将量子理论的抽象概念转化为可感知的沉浸式体验,成为亚洲首个系统呈现量子科学体系的专题展馆。展区从经典物理的困境出发,在微观与宏观的碰撞中,带领观众完成“以有限见无穷”的认知突围。

策展团队采用“初识量子—解码本质—技术应用”的主线,串联量子理论百年发展脉络。区别于传统知识灌输模式,他们通过空间叙事与物理互动构建科学对话场域。“触摸无形之物”“抓住变幻莫测的量子”“在宏观世界赛跑”三大板块分别聚焦量子理论的起源与经典物理困境、微观世界颠覆性原理的揭示与科学论战还原、量子技术在计算与通信领域的现代应用及深圳科研成果的具象化呈现。

作为展区入口的视觉核心,量子中心以3D裸眼立方体打造的超现实微剧场,将量子理论的开端与微观世界特性可视化。其设计创新点在于将科学史与物理现象结合,帮助访客理解量子理论如何突破经典物理学框架。

到原子里看看将微观的原子结构形态以物理方式直观地呈现在观众眼前。展项将阴极射线装置与卢瑟福散射实验装置变成访客能够直接参与的互动,让访客在趣味互动中知道人类在不同时期对原子的认知是不同的,也是无止境的。

薛定谔方程以投影动画解析该方程作为量子系统运动定律的基础地位,而薛定谔的幽灵猫以机械图册与黑箱实验装置为中心,将叠加态的哲学困境转化为可探索的视觉符号:当访客靠近实验装置,猫的生死状态随观测行为坍缩,隐喻量子态与测量的关系。

单电子双缝实验以物理装置与电子显微镜模拟,直观演示波粒二象性的微观表现——即使单个电子连续发射,探测屏仍会累积出干涉条纹,证明量子的非局域性。设计通过物理实验与多媒体演绎的结合,将微观粒子的抽象特性转化为可操作的宏观现象。

粒子加速器以北京正负电子对撞机(BEPC)的北京谱仪(BESII)为原型,通过BESII模型与互动游戏,直观呈现粒子加速与对撞过程。访客通过模拟粒子加速游戏,直观感受微观粒子在磁场中的运动规律,并通过超导磁体演示低温下量子隧穿的宏观表现。

量子计算展项组围绕一个还原的深圳量子研究院超导量子计算原型机“玄武”号,利用多个互动桌和展板介绍量子计算的原理、能力和发展历程。

终极密码以量子通信的核心安全机制为叙事主线,通过BB84协议的物理实现与互动演示,揭示量子密钥分发如何利用量子不可克隆原理保障信息传输的绝对安全性。

设计团队以艺术手法解构科学认知壁垒,运用裸眼3D立方体、机械转盘、激光投影等载体,将量子态坍缩、非定域性关联等微观现象转化为可感知的视觉与触觉反馈。这种"以有限见无穷"的设计理念,在保留量子理论数学严谨性的同时,通过场景化叙事激发公众探索欲——观众无需掌握复杂数学工具,即可在互动中理解量子科学的核心逻辑。

该展区重新定义了科普展馆的功能:从单纯的知识传递升级为科学思维的培育场。深圳科学技术馆借助丝路视觉的空间设计,将量子科学从实验室的方程式中解放出来,使其成为城市公众可对话的文明成果。

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