⚛️

Квантова фізика

Подивіться на реальні квантові ефекти — суперпозицію, тунелювання та хвильово-корпускулярний дуалізм — через інтерактивні симуляції прямо у браузері. Ця категорія охоплює явища, що визначають сучасну фізику: принцип невизначеності Гайзенберга, хмари ймовірності орбіталей атома водню, квантову заплутаність, а також кубіти й вентилі, на яких будуються квантові обчислення. Кожна інтерактивна модель квантової фізики розв’язує рівняння Шредінгера або еволюціонує квантові стани в реальному часі, тож ви можете змінювати висоту бар’єру, енергію частинки чи квантові числа й одразу бачити результат. Незалежно від того, чи ви студент, який готується до іспитів, викладач, який створює урок, або просто допитлива людина, ці симуляції перетворюють абстрактні рівняння на наочну інтуїцію та показують, чому квантова теорія лежить в основі лазерів, напівпровідників і нових квантових технологій.

7+ симуляцій Canvas 2D · WebGL Schrödinger · Orbitals · QFT

Симуляції категорії

Each simulation runs fully in the browser — no server, no installation

🔍
★★★ Складне
Алгоритм Гровера — підсилення амплітуди
Квантове підсилення амплітуди знаходить позначений елемент за O(√N) запитів. Оракул змінює знаки, дифузія робить інверсію відносно середнього, а пік мітки на k* ≈ π/4·√N.
Canvas 2D Гровер Квантовий пошук Амплітуда
🎲
★★★ Складне
Нерівність Белла — порушення CHSH
Дивіться, як заплутані спіни порушують CHSH: класичні локальні приховані змінні досягають лише |S| ≤ 2, тоді як квантові кореляції синглета E(a,b)=−cos(a−b) сходять до S = 2√2 ≈ 2.828.
Canvas 2D CHSH Заплутаність Белл
〰️
★☆☆ Легке Популярне
Дослід із подвійною щілиною
Watch an interference pattern build up one photon at a time. Toggle the "which-path" detector to collapse the interference and demonstrate wave–particle duality interactively.
Wave Optics Interference Canvas 2D
🌊
★★★ Складне Нове
Рівняння Шредінгера
Time-evolution of a Gaussian wave packet in 1-D via the Crank–Nicolson scheme. Draw custom potential wells, barriers and harmonic oscillators. Watch the probability density breathe and split at barriers.
Crank-Nicolson Wavefunction PDE
🚇
★★☆ Середнє
Квантове тунелювання
Хвильовий пакет частинки потрапляє на потенційний бар'єр — і частково проходить крізь нього, попри заборону класичної фізики. Змінюй ширину та висоту бар'єру в реальному часі.
Тунелювання Хвильова функція Потенційна яма
🔵
★★★ Складне Нове
Орбіталі атома водню
3-D volumetric rendering of hydrogen electron probability densities. Choose any (n, ℓ, m) quantum numbers and rotate the orbital. Isosurface display shows the nodal structure.
Three.js Spherical Harmonics 3D
★★☆ Середнє Нове
Фотоелектричний ефект
Shine photons of variable frequency on a metal surface and observe electron ejection. Interactive Einstein-model graph shows how stopping voltage depends on frequency — not intensity.
Photons Energy Quanta Canvas 2D
🔄
★★★ Складне Нове
Квантовий спін та сфера Блоха
Visualise qubit states on the Bloch sphere. Apply Pauli gates and arbitrary rotations; watch superposition and decoherence as you add simulated noise. Ideal for understanding single-qubit quantum computing.
Bloch Sphere Three.js Qubit
🌀
★★★ Складне Нове
Квантова решітка поля
A 2-D scalar field on a lattice evolves via the Klein–Gordon equation. Drag to create field excitations ("particles") and watch them propagate, scatter and annihilate.
QFT Klein-Gordon Lattice
🔍
Нове ★★★ Складне
Алгоритм Гровера
Квантовий алгоритм пошуку зі складністю O(√N). Спостерігайте за підсиленням амплітуди по ітераціях та знаходженням цільового стану на сфері Блоха.
Квантові обчислення Підсилення амплітуди Canvas 2D
⚛️
Нове ★★☆ Середнє
Кубіт — сфера Блоха
Інтерактивна 3D сфера Блоха для одного кубіта. Застосовуйте ворота X, Y, Z, H та фазові ворота — вектор стану обертається, демонструючи суперпозицію.
Квантові ворота Three.js Сфера Блоха
🔗
Нове ★★★ Складне
Квантова заплутаність
Стани Белла та ЕПР-кореляції. Виміряйте заплутані кубіти та спостерігайте корельовані результати — «моторошна дія на відстані» Ейнштейна.
Стани Белла ЕПР Canvas 2D
⚗️
★★☆ Середнє Нове
Квантовий гармонічний осцилятор
Рівні енергії Eₙ = ℏω(n+½) та хвильові функції ψₙ(x) з поліномами Ерміта. Перемикайте між ψₙ та густиною ймовірності |ψₙ|², бачте нульові коливання.
Поліноми Ерміта Рівні енергії Canvas 2D
🎯
★☆☆ Просте Нове
Принцип невизначеності Гайзенберга
Змінюйте ширину хвильового пакету σ_x і спостерігайте, як зростає розкид імпульсу σ_p — Δx·Δp ≥ ℏ/2 виконується завжди. Обидва простори відображаються одночасно.
Невизначеність Гауссів пакет Canvas 2D
🌊
★★☆ Середнє Нове
Інтерференція хвильових пакетів
Два гауссові пакети рухаються назустріч і інтерферують у 1D ямі. Варіюйте імпульси k₁, k₂ — конструктивна та деструктивна інтерференція, квантові биття та ревайвали.
Інтерференція Квантові биття Спліт-оператор
🔄
★★☆ Середнє Нове
Симулятор квантових схем
Конструктор схем для 3 кубітів: ворота H, X, Y, Z, S, T, CNOT, SWAP. Вектор стану та гістограма ймовірностей оновлюються миттєво. Пресети: Белл, GHZ, алгоритм Гровера.
Квантові ворота Вектор стану Canvas 2D
🎲
★☆☆ Просте Нове
BB84 — квантова криптографія
Покрокова симуляція протоколу BB84. Аліса надсилає кубіти у випадкових базисах, Боб вимірює, вони звіряють бази й формують секретний ключ. Підслуховувач Єва підвищує QBER.
BB84 Квантова криптографія QKD
🔵
★★★ Складне
Випромінювання квантових точок
Як розмір квантової точки визначає довжину хвилі випромінювання за рівнянням Бруса. Менша → синя, більша → червона.
Квантові точки Рівняння Бруса Canvas 2D
🧲
★★★★ Складне
2D спінова решітка
Симулюйте 2D феромагнетик Гайзенберга методом Монте-Карло Метрополіса. Спостерігайте утворення спонтанної намагніченості.
Модель Гайзенберга Монте-Карло Canvas 2D

Пов\'язані статті

The mathematics and theory behind quantum simulations

Всі категорії

Про Симуляції Квантової Фізики

Хвильові функції, тунелювання та суперпозиція — візуалізовані

Симуляції квантової механіки візуалізують явища, що суперечать класичній інтуїції. Хвильові функції розв’язуються чисельно для різних потенціалів, показуючи тунелювання, дискретні рівні енергії та інтерференцію.

Двощілинний експеримент демонструє хвильово-корпускулярний дуалізм. Квантовий гармонічний осцилятор показує квантування енергії. Рівняння Шредінгера розв’язується в реальному часі.

Кожна симуляція побудована з акцентом на точність. Квантово-механічні моделі базуються на рівняннях Шредінгера та матричній механіці.

Ключові Концепції

Теми та алгоритми, які ви досліджуєте в цій категорії

Хвильова ФункціяЙмовірнісна амплітуда |ψ|² та правило Борна
Рівняння ШредінгераЧасово-залежна та часово-незалежна форми
Квантове ТунелюванняПроходження через класично заборонені бар'єри
Дослід із Двома ЩілинамиКорпускулярно-хвильовий дуалізм та картина інтерференції
Орбіталі ВоднюГоловні, орбітальні та магнітні квантові числа
Спін та ЗаплутаністьСфера Блоха, стани Белла та ЕПР-кореляції

🧪 Перевір свої знання з квантової фізики

5 запитань — хвильові функції, тунелювання та більше

Часті Запитання

Поширені запитання про цю категорію симуляцій

Які теми квантової механіки симулюються?
Інтерференція у досліді з двома щілинами, поширення хвильового пакету (TDSE), квантове тунелювання (WKB), орбіталі атома водню, власні стани гармонічного осцилятора та спін/заплутаність на сфері Блоха.
Як симулюється квантове тунелювання?
Часово-залежне рівняння Шредінгера (TDSE) розв'язується методом оператора розщеплення FFT. Гаусівський хвильовий пакет еволюціонує через потенційний бар'єр — можна регулювати висоту і ширину бар'єру та спостерігати пропущені і відбиті частки.
Чи можна візуалізувати орбіталі атома водню?
Так — симуляція рендерить густину ймовірності |ψnlm|² як 3D-обʼєм або 2D-перетин. Можна вибрати будь-яку комбінацію (n, l, m) та обертати орбіталь.

Кожна симуляція квантової фізики тут працює повністю у вашому браузері й не потребує встановлення. Використовуйте будь-яку інтерактивну модель квантової фізики, щоб експериментувати з хвильовими пакетами, тунелюванням, орбіталями та заплутаністю, а потім вивчайте квантову фізику онлайн у власному темпі, змінюючи параметри й спостерігаючи, як математика передбачає результат. Ці візуалізації відображають реальні застосування — від квантового тунелювання, що лежить в основі сканувальних тунельних мікроскопів і флеш-пам’яті, до кубітів, які рухають квантові обчислення, — тож вони стануть чудовою відправною точкою для студентів, викладачів і всіх допитливих.