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數理科學和化學 物理學 理論物理學
 
 
 
 
簡明量子力學
 作  者: 吳飆
 出版單位: 北京大學
 出版日期: 2020.04
 進貨日期: 2020/6/4
 ISBN: 9787301312896
 開  本: 16 開    
 定  價: 345
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內容簡介:

本?是北京大?公??教材,??向?生(包括文科生)??而又通俗地介?量子力?。通俗即向?可能多的人?述和展示量子力?的美妙和神奇;??即意味?用???描述量子力?中最深刻的?果,而不只是文字?述。?了平衡???,我假定?者都熟悉高中的??知?。?于任何超越高中水平的??,比如矩?,?性空?等,我?按照需要多少?解多少的方式介?,适可而止不?分深入。?些超越高中水平的??也不?,只要?者有毅力和耐心去做??的??,就很快?熟悉和掌握。?有??就?有理解。

量子力??蒙于1900 年,由普朗克揭?了它*?神秘的面?,其基本框架完成于1926 年,那年薛定??下了他不朽的方程。在? 26 年??里,?大的量子之父?用他?卓越的智慧,非凡的想象和不懈的努力?人??入了神奇的量子世界并??了一?翻天覆地的技?革命。

本??先??描述量子力?的?展?史,介??些量子之父和他??奇的事?。然后我?介?那?神奇的量子世界:不可思?的量子?,量子全同性,?性?加,量子??,??不等式,量子能?,薛定??和多世界理?等。?了和?典物理比?,我?在介?量子力?之前介??典力?。在本?最后,我??要介?量子?算机和量子通信。


作者簡介:

吳飆, 北京大學量子材料科學中心教授。1992年獲北京師範大學學士學位;1995年在中國科學院研究生院(現中國科學院大學)獲碩士學位;2001年在美國德州大學奧斯汀分校(University of Texas at Austin)獲博士學位 。2001年到2004年在美國橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Lab)從事博士後研究; 2004年入選中國科學院 “百人計劃”,任中科院物理所研究員。 2007年獲首屆香港大學崔琦獎(D. Tsui Fellowship);2008年獲國家傑出青年基金。2010年到北京大學工作。2014年被聘為長江學者特聘教授。從事凝聚態物理的理論研究,主要方向有超冷原子氣、量子熱化、量子算法、幾何相位和非線性動力學等。


圖書目錄:

第一章什麼是量子? 1
第二章量子力學簡史11
2.1 量子的誕生. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2 艱難起步. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3 氫原子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.4 危機四伏. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.5 絕對的相同. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.6 原來是矩陣. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.7 粒子是波,波是粒子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.8 回味. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
第三章經典力學和舊量子理論43
3.1 自由落體. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.2 相空間. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3 速度和加速度的微分表達. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.4 簡諧振子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.5 舊量子理論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
第四章複數和線性代數55
4.1 複數. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.2 線性代數. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.2.1 線性空間. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.2.2 希爾伯特空間. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.2.3 矩陣. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.2.4 本徵態和本徵值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.2.5 直積空間. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
第五章邁入量子之門79
5.1 施特恩?C 格拉赫實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.2 自旋. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
5.3 量子態和它的概率內涵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.4 可觀測量和算符. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
5.5 任意方向的自旋. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
5.6 量子力學的基本原則. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
第六章量子動力學99
6.1 薛定諤方程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.2 波函數. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.3 哈密頓算符和么正演化. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.4 量子能級和本徵波函數. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
6.5 態疊加原理和不可克隆定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6.6 雙縫干涉. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
第七章量子糾纏和貝爾不等式123
7.1 雙自旋. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
7.2 量子糾纏. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
7.2.1 貝爾不等式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
7.2.2 自我的缺失. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
第八章量子測量141
8.1 不確定性關係. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
8.2 波包塌縮. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
8.3 多世界理論和薛定諤貓. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
8.4 費曼的疏忽. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
第九章量子計算173
9.1 經典計算機. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
9.1.1 基本框架. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
9.1.2 不能承受之量子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
9.2 量子計算機. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
9.3 量子計算機的特例—— 可逆經典計算機. . . . . . . . . . . . . 187
9.4 量子計算機到底有多強大. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
9.5 難於上青天. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
第十章量子通信199
10.1 光子的偏振和量子信道. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
10.2 量子隱形傳態. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
10.3 經典加密. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
10.4 量子加密. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
10.5 未來的量子技術. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
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