量子世界：從波動到糾纏的物理之旅

賈治安

量子世界：從波動到糾纏的物理之旅
  • 出版商: 北京大學
  • 出版日期: 2026-03-01
  • 售價: $474
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 312
  • ISBN: 7301371209
  • ISBN-13: 9787301371206
  • 相關分類: 量子 Quantum

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商品描述

本書是一部系統而深入的量子物理導覽，帶領讀者穿越從經典光學到量子計算的奇妙旅程。全書視野宏大、脈絡清晰，既梳理了物理學思想的歷史演進，也聚焦量子物理的核心原理與前沿探索。本書從光的波粒二象性切入，追溯量子理論如何顛覆經典物理學框架。通過探討波函數、測量難題與不確定性原理，揭示微觀世界的概率本質；進而延伸至時空觀念革新和粒子標準模型， 終展現量子糾纏、計算與拓撲物態在信息科技中的變革性實踐，描繪出一幅從基礎理論到前沿科技的完整量子圖景。本書適合渴望理解量子物理的學生與研究者，也歡迎對宇宙奧秘充滿好奇的讀者共同踏上這段思維之旅，透過量子視角，重構我們對現實世界的理解。

作者簡介

賈治安，中國科學技術大學博士，在量子信息 重點實驗室獲得博士學位，知乎、抖音、B站、搜狐視頻，視頻號博主，目前全平臺粉絲20萬。長期從事量子信息和量子計算，拓撲量子場論和拓撲序方面的研究。目前就職於新加坡國立大學量子技術中心。曾發表多篇學術論文，並擔任JHEP，Quantum，Sci-Post Physics，Advaned Quantum Technologies等眾多 雜誌的審稿人。曾擔任Intelligent Computing雜誌客座編輯。

目錄大綱

1 萬物之狀態
第1章 量子花園的入口：光之奧德賽
1.1 文藝覆興前的光學
1.2 波動與粒子之爭
1.3 穿越電磁波動的世界
1.4 黑體輻射與普朗克的量子假說
第2章 量子：如粒子亦如波，應作如是觀
2.1 愛因斯坦的光量子
2.2 玻爾的量子化軌道
2.3 波粒二象性
2.4 量子相幹性和雙縫實驗
第3章 波函數與量子漣漪
3.1 波函數與薛定諤方程
3.2 波函數的概率解釋：玻恩規則
3.3 量子隧穿效應
3.4 相空間與負概率
3.5 宇宙波函數
2 測量之秩序
第4章 測量、坍縮與不確定性原理
4.1 量子力學中的可觀測量
4.2 測量與波函數坍縮
4.3 海森堡不確定性原理
第5章 測量的情境相關性
5.1 情境無關的隱變量理論
5.2 梅明-佩雷斯魔術方陣遊戲
5.3 非量子情境相關性不等式
第6章 宏觀與微觀的界限
6.1 為何宏觀世界沒有量子效應
6.2 量子退相幹
6.3 量子達爾文主義
6.4 測量與平行世界
6.5 薛定諤的貓
3 時間與演化
第7章 量子世界中的時間
7.1 牛頓的絕對空間與絕對時間
7.2 愛因斯坦的相對論時空
7.3 量子力學中的時間演化和不同繪景
7.4 時空的量子化
第8章 測不準的時間
8.1 量子計時的傑作：原子鐘
8.2 時間-能量不確定關系
8.3 量子速度極限
第9章 過去、未來及因果秩序
9.1 歷史路徑疊加與雙縫實驗
9.2 費曼路徑積分：為量子過程賦予直觀看法
9.3 惠勒延遲選擇實驗
9.4 量子擦除實驗
9.5 量子因果模型與因果序疊加
4 萬物的構件
第10章 量子自旋與全同粒子
10.1 自旋的概念
10.2 全同粒子與統計
10.3 玻色-愛因斯坦統計
10.4 費米-狄拉克統計
第11章 基本粒子與標準模型
11.1 分割物質世界
11.2 原子與分子理論
11.3 搜尋基本粒子
11.4 標準模型和大統一之夢
5 糾纏之謎
第12章 量子比特：信息是物理的
12.1 經典信息與經典比特
12.2 量子信息與量子比特
12.3 量子糾纏與量子瞬移
12.4 量子不可克隆原理與量子加密通信
第13章 量子糾纏與貝爾實驗
13.1 愛因斯坦-波多爾斯基-羅森佯謬
13.2 非定域性與貝爾定理
13.3 糾纏與非定域性
第14章 量子計算與覆雜性
14.1 量子計算機
14.2 量子算法
14.3 量子加速示例：Deutsch-Jozsa算法
14.4 量子覆雜性：計算的邊界與深度
第15章 拓撲序與新物態
15.1 對稱與物態
15.2 相變和對稱性破缺
15.3 長程糾纏與拓撲序
15.4 輪胎面碼
致謝

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