





作者:王向斌、沈艺鑫、于云龙、秦季茜、徐海
定价:59元
印次:1-3
ISBN:9787302646662
出版日期:2023.10.01
印刷日期:2024.10.21
图书责编:程洋
图书分类:教材
《量子力学基础教程》可作为大学物理专业和其他有关专业的本科生量子力学基础课教材使用。全书包含物质波、两态系统、两粒子态与量子纠缠、更多的本征值与本征态问题、原子中的电子、固体中的电子、密度矩阵及量子计算简介等8章内容。 《量子力学基础教程》力求以最快的节奏和最有效的方式聚焦主要内容,特别注重量子力学基本原理、基本计算规则及应用,并配以高质量的例题和习题,利用“笔记”方式对重点难点内容进一步拓展讨论。这将特别有助于初学者实现高效率、有深度的学习。
"王向斌,清华大学物理系教授,长期从事量子物理和量子信息一线教学、科研工作。王向斌教授是实用化量子保密通信中的主要方法——诱骗态方法的主要提出者之一,获2021、2022年爱思唯尔“中国高被引学者”称号,美国物理学会杂志Physical Review Research编委。王向斌教授对实用化量子保密通信进行了系统性创新研究,多次为本领域带来发展与突破。2005年,他作为**作者在美国物理学会杂志Physical Review Letters发表的关于诱骗态量子密钥分发的单篇论文被谷歌学术引用1600余次。2016年,他率研究小组发表的4强度协议理论文章极大地提高了“测量器件无关”量子密钥分发的效率,使其真正达到实用化水平。2018年起,他率研究小组先后提出了“发送/不发送”双场协议理论和侧信道安全量子密钥分发协议理论。这些协议与方法被多个实验小组采用,成功应用于量子密钥分发多项里程碑性质的实验中。2023年10月,王向斌教授因“在实用量子秘钥分发领域做出杰出贡献”,成功当选美国光学学会(Optica)会士。"
前 言 “万事开头难”,这句话特别适用于量子物理的初学者。因为你需要突然面对那些违反直觉的、革命性的法则。因此对于初学者,量子力学的学习方法与其他课程的学习方法很不一样。许多初学者在学习方法上的第一个误区就在开始阶段,错误地试图用习惯了的经典图像去“理解”量子内容。要知道,量子力学的基本出发点本就是反直觉的,它原本就无法在经典图像下构建。重要的是那些量子公设和原理的内容本身,以及它们所给出的计算规则。对计算规则的掌握尤其重要,它是界定学习效果的基本标准。从某种意义上说,科学就是计算规则。 本书的主要目的是为初学者提供一部精炼而有深度的量子力学教材,力求以最快的节奏和最有效的方式直奔量子核心内容。这些“核心内容”主要取自作者过去为物理专业和非物理专业持续多年的基础课教学中的量子内容,并有所引申和拓展。总结多年的教学实践经验,对初学者最有效的教学,就是朝着“会算”这个目标,直奔量子力学主要核心内容------基本原理和计算规则。 关于学习方法,需要反复强调的,就是动笔算。无论是研习教材内容还是做题,都要动笔。但是这里有一个至关重要的问题------学习所使用的材料。学习和计算的选材,应紧扣量子力学基本原理及其关键计算规则的应用。重点就是那些数学上并不复杂,但是需要非平庸地用到量子原理及其关键计算规则的问题。读者应把大量的时间放在这些以量子为核心的计算训练上,这需要使用高质量的学习材料,而本书的目的就是提供这样一份精炼的材料,帮助初学者实现高效率、有深度的学习。“深度”并非体现在复杂数学上,而在于精准、非平庸地应用量子规则,大多数时候就体现在只有一两步、两三步的计算上...
目 录
第1章 物质波 1
1.1 量子物理的基本出发点 1
1.2 波函数 3
1.3 薛定谔方程 9
1.3.1 定态问题与“三步法” 10
1.3.2 无限深势阱 11
1.4 算符与测量公设 16
1.4.1 算符公设 16
1.4.2 测量公设 17
1.4.3 测量规则的另一种表述 23
1.5 线性叠加原理 24
1.6 不确定关系 25
第2章 两态系统 30
2.1 狄拉克符号表示下的光偏振 30
2.1.1 偏振的电场特征与检偏 30
2.1.2 狄拉克符号与琼斯矢量 34
2.1.3 左右矢与计算规则 36
2.1.4 涉及偏振测量的计算 37
2.1.5 更一般的测量计算与测量基 39
2.1.6 椭圆偏振与圆偏振态 40
2.2 狄拉克符号的一般规则 41
2.3 应用示例:氨分子 47
2.4 电子自旋 51
2.4.1 电子自旋的矩阵表示与泡利矩阵 51
2.4.2 外磁场作用下电子自旋演化 59
2.4.3 时间演化算符 64
2.4.4 自旋表示的数学约定 67
2.5 偏振状态在晶体中的演化 68
2.6 更多的狄拉克符号规则与表象理论 73
2.6.1 坐标表象和动量表象 73
2.6.2 单位算子与完备性关系 75
2.6.3 表象变换 77
第3章 两粒子态与量子纠缠 82
3.1 两粒子态的数学表示 82
3.2 线性叠加和量子纠缠 89
3.3 更一般的两粒子态 96
3...
《量子力学基础教程》选材精炼、节奏明快、内容连贯、富有深度,是一本既能为量子力学初学者带来学习兴趣、提高学习效率,又能让相关专业研究人员深入思考、常读常新的教材。
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