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出版者:电子工业出版社

作者:Ian Foster

出品人:

页数:496

译者:金海

出版时间:2004-10-1

价格:65.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787505399464

丛书系列:

图书标签:

• 计算机科学
• 网格
• 分布式计算理论
• 编程
• 高性能集群计算机
• 计算机系统结构
• 计算机科学与技术（选修）
• 网络
• 分布式计算
• 并行计算
• 云计算
• 高性能计算
• 网格技术
• 计算机科学
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• 数据处理
• 资源共享

《量子纠缠的奥秘：超越经典物理的奇妙世界》 内容简介： 在人类探索宇宙奥秘的漫长旅途中，我们曾一度认为经典物理学足以解释万物运行的规律。然而，随着科学的深入，一个更为奇妙、更为颠覆性的领域——量子力学，逐渐展现在我们面前。而在这量子世界的核心，一种令人费解却又充满力量的现象，吸引着无数顶尖科学家为之倾倒，那就是“量子纠缠”。 《量子纠缠的奥秘》是一本深入浅出、引人入胜的科普著作，它将带领读者踏上一段穿越微观世界、探索量子纠缠前沿的奇妙旅程。这本书并非高深的学术论文，而是面向广大科学爱好者、学生以及对未知世界充满好奇的每一位读者。它以通俗易懂的语言，结合丰富的历史故事、生动的类比以及前沿的科学进展，层层剥茧，揭示量子纠缠这一看似“鬼魅”却真实存在的现象。 本书的第一部分，我们将从经典物理学的视角出发，回顾人类对物质世界的认知演变。从亚里士多德的朴素唯物主义，到牛顿的力学定律，再到麦克斯韦的电磁场理论，我们看到的是一个宏大、有序、可预测的宇宙。然而，在十九世纪末，一些无法用经典理论解释的实验现象，如黑体辐射、光电效应等，预示着物理学的边界将被打破。正是这些“不协调”的现象，为量子世界的降临埋下了伏笔。我们将介绍普朗克引入能量量子概念的“历史性一跳”，以及爱因斯坦对光电效应的量子解释，让读者理解量子概念是如何孕育而生的。 进入本书的第二部分，我们将正式步入量子力学的殿堂。这里，粒子不再是我们熟悉的“小球”，而是表现出波粒二象性的奇特存在。本书将详细阐述量子力学的基本原理，例如叠加态、概率波、波函数塌缩等概念。我们将通过一系列经典的量子实验，如双缝干涉实验，来展示微观粒子的非经典行为，并解释为何这些现象让当时的科学家们大为困惑。本书将特别关注量子叠加态，它意味着一个量子系统可以同时处于多种可能的状态，直到被观测时才会“选择”其中一种。这种“不确定性”是量子世界最迷人的特征之一。 随后，本书的核心内容——量子纠缠——将以其独特的方式展现在读者眼前。我们将追溯爱因斯坦、波多尔斯基和罗森（EPR）在1935年提出的EPR佯谬，这个佯谬旨在挑战量子力学的完备性，并揭示出一种“超距作用”的可能性。然而，正是这个“佯谬”，意外地揭示了量子纠缠的奇特之处。本书将用通俗的语言解释什么是量子纠缠：当两个或多个粒子发生纠缠后，无论它们相距多远，它们的状态都会以一种特殊的方式关联在一起。测量其中一个粒子的状态，会瞬间影响到其他纠缠粒子的状态，这种关联的速度似乎超过了光速，引发了“幽灵般的超距作用”之说。 为了让读者更深入地理解纠缠，本书将引入贝尔不等式及其相关的实验验证。我们将介绍约翰·斯图尔特·贝尔如何提出一个实验上可检验的数学不等式，来区分量子纠缠的预测与局域隐变量理论的预测。随后，我们将详细描述 Alain Aspect、John Clauser 和 Anton Zeilinger 等科学家进行的开创性实验，这些实验一次又一次地证实了量子纠缠的真实存在，也彻底推翻了爱因斯坦对量子力学完备性的质疑。读者将了解到，量子纠缠并非“超距作用”的传递信息，而是一种更深层次的、非局域的关联。 本书的第三部分，将把目光投向量子纠缠在现实世界中的应用前景。在信息技术飞速发展的今天，量子纠缠不再是纯粹的理论概念，它正在催生一系列颠覆性的技术。我们将详细介绍量子计算的原理，解释纠缠态如何作为构建量子比特（qubits）的基础，以及量子计算机在解决传统计算机难以企及的复杂问题（如药物研发、材料设计、密码破解等）方面所展现出的巨大潜力。 接着，我们将探讨量子通信的可能性。量子纠缠在量子密钥分发（QKD）中的作用将被深入解析，阐述其如何提供一种理论上无法被窃听的通信方式，为未来的网络安全提供坚实保障。本书还将介绍量子隐形传态（quantum teleportation）的概念，解释纠缠态如何能够实现量子信息的传递，这不仅是科幻小说中的情节，更是量子技术发展的重要里程碑。 此外，本书还将触及量子传感等前沿领域。纠缠态的灵敏度使其在精密测量方面拥有独特的优势，有望应用于高精度导航、引力波探测等领域。我们将通过生动的案例，展示量子纠缠如何为科学研究和技术创新带来革命性的突破。 在本书的最后部分，我们将对量子世界的哲学含义进行一番探讨。量子纠缠挑战了我们根深蒂固的经典直觉，迫使我们重新思考“实在”、“测量”、“因果”等基本概念。我们将回顾物理学家们对量子力学解释的争论，如哥本哈根解释、多世界解释等，并思考量子纠缠对我们理解宇宙本质和人类自身位置的影响。这部分内容将激发读者的思考，鼓励他们以更开放的视角去审视科学与哲学之间的联系。 《量子纠缠的奥秘》旨在以一种引人入胜的方式，将量子纠缠这一复杂而迷人的科学主题呈现在读者面前。我们希望通过这本书，让读者不仅了解到量子纠缠是什么，更能体会到它为何如此重要，以及它将如何改变我们的未来。这本书是一扇通往奇妙量子世界的大门，等待着您的探索。

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这本书的叙事风格非常具有启发性，它没有采用那种冷冰冰的技术手册风格，反倒像是一位资深架构师在向新入行的工程师娓娓道来他的职业心得。关于中间件和服务组件的介绍，简直是一场视觉盛宴。作者对于Globus Toolkit的不同版本特性变迁，描述得如同品鉴艺术品一般，清晰地指出了每个版本在架构设计上的改进和取舍。例如，对于数据传输协议的演进，书中不仅对比了FTP和GridFTP的差异，还深入剖析了可靠性、并行化处理如何影响大规模数据迁移的效率。我特别喜欢那种“反思性”的章节，作者会提出一些当前网格技术面临的挑战，比如如何有效应对云计算和边缘计算带来的冲击，这些讨论并非是简单的技术对比，而是上升到了对未来计算范式演变的深刻洞察。读到这些地方，我常常会停下来思考，这本书的格局远超出了纯粹的技术介绍，它更像是一部关于计算基础设施哲学思想的探讨集。

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读完这本《网格计算》，我最大的感受是，它仿佛是一份详尽的“蓝图解剖报告”，将一个宏大且抽象的系统拆解成了可以理解的每一个齿轮。我对其中关于虚拟组织（VO）管理的部分极为赞赏。作者没有停留在描述VO是什么，而是花了大量篇幅去探讨如何动态地、自适应地调整资源分配策略以满足不同VO的需求波动。书中引入了大量的数学模型和优化算法，比如基于博弈论的资源调度方法，这些内容读起来虽然需要一定的专注力，但一旦理解了其背后的逻辑，你会发现，这正是解决大规模异构资源管理的关键所在。更棒的是，书中穿插了若干个现实世界中大型科学工程（如高能物理数据处理、气候模拟）采用网格技术解决实际问题的案例分析。这些案例的叙述风格非常贴近工程实践，详细记录了从需求分析到最终部署的每一步决策考量，这种“从理论到实践”的无缝衔接，极大地提升了阅读的实用价值，让人感觉这本书不仅仅是知识的传递，更像是一本实战经验的总结。

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这本书的语言风格非常严谨，但又不失文学性，它在保持学术准确性的同时，成功营造了一种探索前沿的激动人心氛围。我尤其推崇作者对“资源描述与发现”这部分的处理。它不仅仅是介绍LDAP或UDDI这些目录服务，而是深入探讨了在动态变化的网格环境中，如何设计出既高效又一致的资源描述元数据标准。书中关于语义网格（Semantic Grid）的章节，为我打开了另一扇窗户——即如何利用本体论来描述计算资源的能力和约束，从而实现真正智能化的资源匹配。这种前瞻性的讨论，使人感到自己正在接触的不是过时的技术，而是奠定未来高性能计算基础的基石。全书的排版和图表的质量也值得称赞，那些复杂的数据流向图和组件交互图，绘制得精准且易于理解，极大地降低了理解复杂架构图的认知负荷。总而言之，这是一本内容密度极高、思想深度极佳的佳作，值得反复研读。

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这本关于“网格计算”的书，从头到尾都让我对这个领域有了更深层次的认识。作者并没有满足于停留在教科书式的定义上，而是深入挖掘了网格计算从概念诞生之初，到如今如何渗透到科学研究、工业应用等各个层面的复杂演变过程。最让我印象深刻的是，书中对早期分布式计算模型的剖析，比如OGSA（开放网格服务架构）的提出背景和其局限性，这部分内容写得极为扎实。它不是简单地罗列技术名词，而是通过一个个鲜活的历史案例，展现了研究人员在面对海量数据和跨机构协作难题时，是如何一步步构建起最初的网格基础设施的。特别是关于安全和服务质量（QoS）保障机制的章节，作者采用了对比分析的手法，将不同时间点出现的安全模型进行了细致的比较，使得即便是对安全领域不甚了解的读者，也能清晰地把握住演进脉络。这本书在理论深度上做到了极致，没有一处为了凑字数而堆砌的空泛描述，每一个理论模型的推导、每一个算法的阐述，都紧密围绕着“如何高效、可靠地共享和管理计算资源”这一核心目标，让人读完后感觉知识体系得到了极大的巩固，尤其适合那些需要理解网格计算底层逻辑的专业人士。

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对于一个关注应用层面的读者来说，这本书在“应用层与服务集成”的描述上表现得尤为出色，简直是为我们量身定制的。作者没有陷入底层虚拟化和集群调度的技术泥潭，而是聚焦于如何将强大的底层计算能力封装成用户友好的服务。书中对于工作流管理系统（如WS-Agreement的实现机制）的讲解，清晰地展示了如何将复杂的、多阶段的计算任务拆解、并行化并按需调度。最让我感到惊喜的是，书中提供了一套完整的服务描述语言（SDL）的应用范例，通过这个范例，我清楚地看到了一个应用如何定义其资源需求、服务契约，以及系统如何根据这些契约进行资源预留和执行。文字的组织极富逻辑层次感，从服务的抽象定义到具体的实例部署，每一步都安排得井井有条，阅读体验非常流畅，如同在操作一个精心设计的可视化工具，即便涉及到复杂的契约协商过程，也能通过清晰的流程图和简洁的文字描述被迅速消化吸收。

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好水。

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