量子世界:從波動到糾纏的物理之旅

賈治安

  • 出版商: 北京大學
  • 出版日期: 2026-03-01
  • 售價: $474
  • 貴賓價: 9.5$450
  • 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