计算材料科学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:陈舜麟

出品人:

页数:316

译者:

出版时间:2005-7

价格:42.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502565442

丛书系列:

图书标签:

• 物理
• 材料科学
• 材料
• 计算材料科学
• 材料科学
• 计算物理
• 材料建模
• 第一性原理
• 分子动力学
• 相场模型
• 密度泛函理论
• 材料设计
• 计算方法

《量子纠缠的艺术与应用》 在现代物理学深刻理解的宏伟画卷中，量子纠缠无疑是最为神秘且引人入胜的现象之一。本书《量子纠缠的艺术与应用》并非探讨材料的计算模拟，而是将读者引入一个微观世界的奇妙境界，揭示粒子之间超越时空的神秘联系，并追溯这一现象的起源、发展以及在各个前沿领域中的非凡应用。 本书将从量子力学的基石出发，循序渐进地阐述量子纠缠的理论内涵。我们首先会回顾玻尔、爱因斯坦等巨匠在量子力学发展初期关于“幽灵般的超距作用”的经典辩论，深入解析EPR佯谬及其引发的贝尔不等式检验。读者将领略到，这种看似违背直觉的联系，实则是量子世界固有属性的体现，它揭示了微观粒子之间一种深刻而普遍的关联性。我们将用通俗易懂的语言，结合清晰的数学推导，深入浅出地讲解量子纠缠态的数学描述，如贝尔态的构建，以及如何通过实验手段来产生和探测纠缠。 随后，本书将聚焦于量子纠缠的“艺术”层面——即理解和操控它的美妙之处。我们会探讨各种产生纠缠态的方法，包括使用激光与原子相互作用，通过非线性光学晶体实现光子对的纠缠，以及在超导电路中制备量子比特之间的纠缠。同时，我们将深入研究量子纠缠的特性，如纠缠熵、纠缠度等度量指标，并分析不同环境下纠缠态的演化和退相干过程，揭示维持和保护这种脆弱联系的挑战与策略。 本书的另一核心部分，则是对量子纠缠在广泛应用领域进行的详细探索。我们不会涉及材料科学中的计算模拟，而是将目光投向那些真正依赖量子纠缠实现突破性进展的领域： 量子通信： 量子纠缠是实现绝对安全的量子密钥分发（QKD）的基石。本书将详细介绍基于纠缠的QKD协议，如E91协议，阐述其原理如何保证信息在传输过程中的不可窃听性，以及在全球范围内量子通信网络的建设进展。我们将探讨量子隐形传态（Quantum Teleportation）的原理，这项技术允许我们将一个量子态从一个位置传输到另一个位置，而无需传输携带该状态的粒子本身，这为未来的量子互联网奠定了理论基础。 量子计算： 量子纠缠是实现强大量子计算能力的关键资源。本书将深入分析纠缠在量子算法中的作用，例如Shor算法用于大数分解，Grover算法用于搜索问题。我们将介绍各种量子计算模型，如门模型、绝热量子计算模型，以及它们如何利用纠缠来执行经典计算机无法企图的计算任务。读者将了解到，构建大规模、容错的量子计算机，其核心挑战之一便是如何高效地产生、维持和利用大量的纠缠量子比特。 量子精密测量： 量子纠缠能够突破经典测量的海森堡极限，实现前所未有的测量精度。本书将介绍利用纠缠态进行高精度测量的方法，例如在原子钟、引力波探测器以及磁场传感器等领域的应用。我们将解释纠缠如何增强信号的信噪比，从而实现对物理量的更灵敏的探测。 量子模拟： 虽然不涉及材料科学的计算模拟，但本书会阐述量子纠缠在模拟复杂量子系统中的作用。量子模拟器可以利用可控的量子系统（通常是基于纠缠的）来模拟那些难以在经典计算机上求解的物理、化学或生物系统。这为理解高温超导、量子磁性等复杂现象提供了强大的工具。 基础物理研究： 量子纠缠不仅仅是一种技术工具，它也是探索基本物理规律的重要窗口。本书将讨论纠缠在黑洞信息悖论、量子引力理论等前沿物理问题中的潜在联系，以及它如何帮助我们更深刻地理解时空、引力和量子世界的本质。 在全书的撰写过程中，我们力求避免使用过于专业的术语，或是在引入时给予充分的解释。每当提及复杂的概念，都会辅以生动形象的比喻和直观的图示，帮助读者建立深刻的理解。本书旨在为对量子世界充满好奇的读者提供一次深入的探索之旅，无论您是物理学爱好者、技术开发者，还是对未来科技充满憧憬的探索者，都能从中获得启发与收获。我们希望，通过对量子纠缠艺术般的展现和其应用前景的详尽剖析，激发读者对这一颠覆性技术的更广泛兴趣与思考。

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坦白讲，这本书的理论深度是毋庸置疑的，但最让我感到震撼的是它将理论与实际工程案例的无缝对接。很多学术著作往往只停留在“是什么”和“为什么”的层面，但这本书却花了大量篇幅展示了这些计算方法是如何切实解决工业界痛点的。比如，书中详细剖析了如何利用分子动力学模拟来优化锂离子电池电解质的界面稳定性，那种对具体化学反应和原子尺度行为的精准刻画，让我这个非专业背景的读者都能感受到其巨大的应用潜力。作者的叙事逻辑非常清晰，总是先提出一个现实中的挑战，然后引入相应的计算工具，最后展示优化的结果。这种“问题驱动”的讲解方式，极大地激发了我的求知欲，让我忍不住想去了解更多关于材料性能与结构之间的内在联系。

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这本书最让我感到惊喜的，是它对未来趋势的洞察力。它没有将自己局限于当前已成熟的技术，而是花了不少笔墨展望了人工智能和机器学习在材料发现中的角色。书中探讨了如何构建高质量的材料数据库，以及如何利用神经网络来加速高通量筛选的效率，这部分内容简直是为我们这些关注科技前沿的人士量身定做的。作者对未来材料科学的构想是如此宏大而又充满现实感，让人读完后不仅仅是学到了知识，更是被注入了一种探索未知的激情。感觉这本书就像是一张通往未来实验室的门票，它没有明确告诉我明天会发生什么，但它给了我一套理解和预测明天的“底层代码”。

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天呐，我刚读完这本被朋友们誉为“工业界圣经”的巨著，着实让我大开眼界。它不像我之前读过的那些晦涩难懂的教科书，反而更像是一场穿越时空的旅程，带领我们深入了解那些在微观世界里默默无闻、却又对我们宏观生活产生巨大影响的材料。书里花了大量篇幅探讨了如何通过计算机模拟来预测新材料的性能，而不是像过去那样完全依赖漫长且昂贵的试错法。我尤其欣赏作者在描述“相场法”时的那种娓娓道来，仿佛材料的演变过程就在眼前上演。那种将复杂的物理学原理，通过精妙的数学模型展现出来的能力，简直是鬼斧神工。读到后面，我甚至能想象出自己穿着白大褂，坐在电脑前，调整参数，看着屏幕上闪烁的数据流，心里充满了创造未来的兴奋感。这本书的深度和广度都令人叹为观止，它不仅仅是关于计算，更是关于一种全新的、更有效率的科研范式。

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我必须承认，初读此书时，我有一瞬间感到知识量的巨大冲击。这本书绝非轻松的睡前读物，它要求读者具备一定的数学和物理基础。在探讨某些高级算法，比如蒙特卡洛方法在材料缺陷演化模拟中的应用时，我不得不放慢速度，反复研读那些推导过程。然而，正是这种“硬核”的风格，才使得它在我心中地位无可取代。它拒绝用肤浅的类比来蒙混过关，而是坚持以最严谨的方式呈现知识。对于那些真正想在这个领域深耕，并希望理解计算工具“黑箱”内部运作原理的人来说，这本书提供了绝佳的“内视”视角。它教会的不仅仅是使用软件，更重要的是如何批判性地看待模拟结果，如何设计一个合理的计算实验。

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这本书的排版和插图处理得非常到位，这一点非常值得称赞。要知道，很多涉及前沿科学的读物，要么是黑白枯燥的公式堆砌，要么是质量低劣的图表，让人望而却步。但这本书不同，它似乎深谙视觉学习者的需求，那些彩色的晶格结构图、模拟的应力分布云图，都做得极为精美和清晰。我记得有一个章节专门讲解了密度泛函理论（DFT）在电子结构计算中的应用，理论本身拗口无比，但作者配上的那几张三维电子密度图，简直是化腐朽为神奇，让我瞬间抓住了核心要义。阅读体验非常流畅，就像是在参观一个设计精良的数字博物馆，每走一步都有新的发现，而且导览员（作者）的讲解既专业又不失趣味性。这本书的装帧设计也很有质感，拿在手里沉甸甸的，让人感觉自己抱着的不是一本普通的书，而是一件知识的艺术品。

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讲得有些乱，错别字和语句不通的地方较多。 讲计算的书却用VB写代码。

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