簡(jiǎn)明量子力學(xué)

定　價(jià)：￥46.00

作　者：	吳飆著
出版社：	北京大學(xué)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787301312896	出版時(shí)間：	2020-04-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁(yè)數(shù)：	236	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　《簡(jiǎn)明量子力學(xué)》是北京大學(xué)公選課教材，試圖向?qū)W生（包括文科生）嚴(yán)肅而又通俗地介紹量子力學(xué)。通俗即向盡可能多的人講述和展示量子力學(xué)的美妙和神奇；嚴(yán)肅即意味著用數(shù)學(xué)來(lái)描述量子力學(xué)中深刻的結(jié)果，而不只是文字?jǐn)⑹?。為了平衡這兩點(diǎn)，我假定讀者都熟悉高中的數(shù)學(xué)知識(shí)。對(duì)于任何超越高中水平的數(shù)學(xué)，比如矩陣，線性空間等，我將按照需要多少講解多少的方式介紹，適可而止不過(guò)分深入。這些超越高中水平的數(shù)學(xué)也不難，只要讀者有毅力和耐心去做簡(jiǎn)單的練習(xí)，就很快會(huì)熟悉和掌握。沒有練習(xí)就沒有理解?！×孔恿W(xué)啟蒙于1900 年，由普朗克揭開了它的神秘面紗，其基本框架完成于1926 年，那年薛定諤寫下了他不朽的方程。在這 26 年時(shí)間里，偉大的量子之父?jìng)冇盟麄冏吭降闹腔?，非凡的想象和不懈的努力將人類帶入了神奇的量子世界并醞釀了一場(chǎng)翻天覆地的技術(shù)革命?！”緯鴮⑾群?jiǎn)單描述量子力學(xué)的發(fā)展歷史，介紹這些量子之父和他們傳奇的事跡。然后我將介紹那個(gè)神奇的量子世界：不可思議的量子態(tài)，量子全同性，線性疊加，量子糾纏，貝爾不等式，量子能級(jí)，薛定諤貓和多世界理論等。為了和經(jīng)典物理比較，我將在介紹量子力學(xué)之前介紹經(jīng)典力學(xué)。在本書最后，我將簡(jiǎn)要介紹量子計(jì)算機(jī)和量子通信。

作者簡(jiǎn)介

　　吳飆，北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心教授。1992年獲北京師范大學(xué)學(xué)士學(xué)位；1995年在中國(guó)科學(xué)院研究生院（現(xiàn)中國(guó)科學(xué)院大學(xué)）獲碩士學(xué)位；2001年在美國(guó)德州大學(xué)奧斯汀分校（University of Texas at Austin）獲博士學(xué)位。2001年到2004年在美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Oak Ridge National Lab）從事博士后研究； 2004年入選中國(guó)科學(xué)院 “百人計(jì)劃”，任中科院物理所研究員。 2007年獲首屆香港大學(xué)崔琦獎(jiǎng)（D. Tsui Fellowship）；2008年獲國(guó)家杰出青年基金。2010年到北京大學(xué)工作。2014年被聘為長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授。從事凝聚態(tài)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(dòng)力學(xué)等。

圖書目錄

第一章什么是量子？ 1
第二章量子力學(xué)簡(jiǎn)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(jī)四伏. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.5 絕對(duì)的相同. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.6 原來(lái)是矩陣. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.7 粒子是波，波是粒子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.8 回味. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
第三章經(jīng)典力學(xué)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(dá). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.4 簡(jiǎn)諧振子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.5 舊量子理論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
第四章復(fù)數(shù)和線性代數(shù)55
4.1 復(fù)數(shù). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.2 線性代數(shù). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 本征態(tài)和本征值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.2.5 直積空間. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
第五章邁入量子之門79
5.1 施特恩– 格拉赫實(shí)驗(yàn). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.2 自旋. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
5.3 量子態(tài)和它的概率內(nèi)涵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.4 可觀測(cè)量和算符. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
5.5 任意方向的自旋. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
5.6 量子力學(xué)的基本原則. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
第六章量子動(dòng)力學(xué)99
6.1 薛定諤方程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.2 波函數(shù). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.3 哈密頓算符和幺正演化. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.4 量子能級(jí)和本征波函數(shù). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
6.5 態(tài)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(cè)量141
8.1 不確定性關(guān)系. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
8.2 波包塌縮. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
8.3 多世界理論和薛定諤貓. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
8.4 費(fèi)曼的疏忽. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
第九章量子計(jì)算173
9.1 經(jīng)典計(jì)算機(jī). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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(jì)算機(jī). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
9.3 量子計(jì)算機(jī)的特例—— 可逆經(jīng)典計(jì)算機(jī). . . . . . . . . . . . . 187
9.4 量子計(jì)算機(jī)到底有多強(qiáng)大. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
9.5 難于上青天. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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(tài). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
10.3 經(jīng)典加密. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
10.4 量子加密. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
10.5 未來(lái)的量子技術(shù). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
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