现代冶金学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:冶金工业出版社

作者:朱苗勇

出品人:

页数:367

译者:

出版时间:2005-9

价格:36.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502438166

丛书系列:

图书标签:

• 冶金学
• 材料科学
• 金属材料
• 金属热处理
• 金属材料工艺
• 现代冶金
• 材料工程
• 冶金技术
• 金属物理
• 金属化学

好的，这是一本关于量子计算基础与应用的图书简介，旨在为读者构建一个全面、深入的理解框架，内容详实，绝不涉及《现代冶金学》的相关主题。 --- 《量子计算：从原理到前沿应用》 —— 探索超越经典极限的计算范式 第一部分：基石——量子力学与信息论的融合 本书以严谨的学术态度和清晰的逻辑结构，系统性地阐述了量子计算赖以建立的物理学基础和信息科学原理。对于希望进入这一前沿领域的理工科学生、研究人员以及资深工程师而言，这不仅是一本入门教材，更是一部可供深入参考的工具书。 第一章：经典计算的终结与量子计算的曙光 本章首先回顾了图灵机模型和冯·诺依依曼架构的辉煌成就，明确指出在处理特定复杂问题（如大数因子分解、分子模拟）时，经典计算面临的指数级复杂度瓶颈。随后，引入“摩尔定律放缓”的现实困境，为量子计算的必要性提供了历史背景。我们详细介绍了信息熵的经典定义，并自然过渡到量子信息论的引入，为后续的量子比特概念做铺垫。 第二章：量子力学的核心概念重述 为了确保读者对后续内容有扎实的理解，本章对必要且关键的量子力学概念进行了精确的梳理。重点包括： 1. 态矢量与希尔伯特空间： 如何使用复数向量来描述物理系统的状态，以及无限维希尔伯特空间在处理连续变量时的重要性。 2. 算符与可观测量： 厄米算符的性质、本征值与本征态的物理意义，特别强调了能量、动量和角动量等物理量在量子描述下的代数结构。 3. 演化与薛定谔方程： 线性时间演化（幺正演化）的特性，及其在量子信息处理中保持信息不失真的重要性。 4. 测量理论： 测量导致的波函数坍缩、概率解释（玻恩定则），以及测量操作的非幺正特性。 第三章：量子比特（Qubit）——信息的基本单元 本章是全书的核心理论基础之一。我们详细剖析了量子比特与经典比特的本质区别。 叠加态的数学描述： 引入布洛赫球（Bloch Sphere）几何模型，直观展示单量子比特的全部状态空间，并阐述了概率幅（Probability Amplitudes）的概念。 多量子比特系统： 阐述张量积在描述复合系统中的作用，这是理解纠缠现象的数学前提。 量子纠缠（Entanglement）： 深入探讨贝尔态（Bell States）的构建与性质，解释纠缠作为一种非定域关联资源的独特价值，并介绍量化纠缠的指标（如纠缠熵）。 第二部分：量子计算的工具箱——量子逻辑门与线路 本部分聚焦于如何通过物理操作来操纵量子态，构建可执行计算任务的量子线路。 第四章：单比特与双比特的量子逻辑门 我们细致地分析了构成通用量子计算机所需的基本门集。 基本单比特门： 详细介绍泡利门集（$X, Y, Z$）、哈达玛门（$H$）及其在产生叠加态和实现旋转操作中的作用。 关键多比特门： 重点分析受控非门（CNOT）的矩阵表示、真值表及其作为产生和利用纠缠的关键门的作用。此外，还包括 SWAP 门和 Toffoli 门（通用经典计算的构建块）的介绍。 通用性证明： 论证 ${H, T, CNOT}$ 门集足以实现任意幺正变换，奠定了量子算法设计的基础。 第五章：量子线路设计与误差抑制 本章将理论转化为实践框架。读者将学习如何将抽象的量子算法（如一系列酉矩阵乘积）映射到实际的物理硬件操作序列上。 线路图的表示法： 标准化的图形符号和时间演化方向。 门集优化与分解： 如何使用更少的门资源或更短的深度来实现特定的量子变换（如 $T$ 门的优化）。 噪声与容错基础： 引入退相干（Decoherence）和门错误的概念。初步介绍量子纠错码（QEC）的基本思想，如对三个量子比特进行编码以抵抗比特翻转和相位翻转错误的原理。 第三部分：量子算法与模型 这是本书最具应用潜力的部分，集中展示量子计算在解决特定问题上超越经典算法的潜力。 第六章：量子并行性与搜索算法 本章深入解析了量子算法的两个标志性成就。 Deutsch-Jozsa 算法： 作为第一个展示量子加速的算法，详细分析了它如何利用叠加态一次性评估函数对所有输入的响应。 Grover 搜索算法： 详细推导其振幅放大机制，解释如何将搜索复杂度从 $O(N)$ 降至 $O(sqrt{N})$。包括对迭代次数的精确计算和几何直观解释。 第七章：因子分解与量子模拟的核心——Shor算法 Shor算法被视为对现有公钥加密体系的根本性威胁。本章提供了一个高度细致的讲解： 1. 数学背景： 模幂运算与周期查找问题的关联性。 2. 量子核心： 重点讲解量子傅里叶变换（QFT）的构造及其在加速周期查找中的核心作用，包括 QFT 的线路实现。 3. 整体流程： 结合经典数论步骤，完整地展现 Shor 算法的运作流程。 第八章：量子化学与材料科学的模拟 量子计算在模拟量子系统方面具有天然优势。本章探讨如何利用量子计算机求解电子结构问题。 哈密顿量的表示： 费米子空间到量子比特空间的映射（如 Jordan-Wigner 变换）。 变分量子本征求解器（VQE）： 介绍这种混合量子-经典优化算法的迭代结构，解释其在NISQ（有噪声的中等规模量子）设备上的适用性。 量子相位估计（QPE）： 阐述 QPE 算法如何精确地确定分子能级，并讨论其在未来容错计算机中的潜力。 第四部分：硬件实现与未来展望 本书的最后一部分将目光投向现实世界中的量子硬件，探讨当前主流的技术路线及其面临的工程挑战。 第九章：主流量子硬件平台的技术路线 本书对当前领先的物理实现方式进行了客观的对比和分析，避免了对任何单一技术的偏袒。 1. 超导量子比特（Transmon Qubits）： 介绍基于约瑟夫森结的微波控制机制、低温操作的要求以及扩展性的挑战。 2. 离子阱（Trapped Ions）： 分析其高保真度的单比特和两比特门操作能力，以及如何通过激光精确操控离子的内部能级。 3. 光量子计算： 讨论基于光子的干涉和线性光学网络的优势与局限性。 4. 半导体量子点与拓扑量子比特： 概述前沿研究方向，特别是拓扑量子计算在抵抗局部噪声方面的理论优势。 第十章：NISQ时代的挑战与量子机器学习 面对当前噪声大、量子比特数有限的硬件现状，本章探讨实际可行的应用方向。 退火（Adiabatic Quantum Computing）： 介绍 D-Wave 机器的工作原理，以及它在解决组合优化问题中的地位。 量子机器学习（QML）： 探讨如何设计量子特征映射（Quantum Feature Maps），以及在分类和回归任务中应用量子核方法。 未来蓝图： 总结实现大规模、容错量子计算（Fault-Tolerant Quantum Computing, FTQC）所需的工程突破，包括实现高效率的逻辑门和扩展逻辑比特的数量。 附录 A. 常用线性代数工具箱（张量积、酉矩阵性质）。 B. 常用量子门矩阵表。 C. 希尔伯特空间基础知识回顾。 《量子计算：从原理到前沿应用》旨在为读者提供一座坚实的桥梁，跨越经典的计算藩篱，直抵下一代计算技术的物理与信息前沿。其深度足以满足专业研究的需求，其清晰度也适合希望系统学习的自学者。

评分☆☆☆☆☆

我以为，一本书之好坏，主要是看它随着时间在印象里残留的价值。 当时，作为一个普通的大二学生，我是很认真地学习了的，但并没有成功地提炼出知识框架，只记得随处的重点以及刻板抽象的表述。现在临近毕业，脑中已经化为浆糊的炼钢知识，只能哂笑之。 工科书都...

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我本来对金属加工这块知之甚少，拿到这本《现代冶金学》时，心里是有点打鼓的，担心全是晦涩难懂的公式和图表。出乎意料的是，这本书的图文排版极其考究，很多复杂的晶体结构和相图，都配上了清晰易懂的示意图，甚至有些配图的艺术感都很强，看得出来出版社在装帧和设计上是下了大功夫的。其中关于“塑性变形”那一章，简直是精彩绝伦。作者用非常形象的语言描述了金属在压力下如何重塑自身，从宏观的轧制、锻造，到微观的位错运动，层层递进，毫不拖沓。我特别喜欢作者在描述“冷加工硬化”时所用的比喻，就像把一团揉好的面团反复揉搓，最后它变得更坚韧但也更脆，这种直观的类比，让一个门外汉也能迅速抓住核心概念。书中对不同金属（比如铝、钛、镍基超合金）的特殊处理工艺也做了详尽的介绍，让我对现代航空航天和精密制造领域所依赖的材料技术有了全新的认识。这本书不是让你死记硬背，而是引导你理解材料的“脾气秉性”。

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对于一个资深工程师来说，我们更关注的是实际应用中的问题和最新的研究动态。《现代冶金学》在这一点上做得非常出色，它没有沉溺于对传统工艺的缅怀，而是将大量的篇幅投入到了前沿领域。特别是关于粉末冶金和增材制造（3D打印）对金属材料性能的影响，简直是教科书级别的分析。作者非常客观地指出了这些新技术在烧结密度、孔隙率控制等方面面临的挑战，并深入探讨了如何通过热处理来优化这些“非传统”制备方法的缺陷。我印象最深的是关于“梯度材料”的讨论，书中不仅解释了梯度设计的理论基础，还展示了如何通过精确控制激光熔池的参数来实现不同金属组分的平滑过渡，这对于制造高性能复合部件至关重要。书中的参考文献列表非常详尽，涵盖了近十年的重要期刊论文，这表明作者的知识储备是与时俱进的，这本书绝非过时的知识堆砌，而是真正具有指导意义的工具书。每次遇到新的材料设计难题，翻阅这本书总能给我带来新的灵感和思路。

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这本书的阅读体验，很大程度上取决于作者的“语气”。《现代冶金学》的作者仿佛是一位经验丰富、耐心无比的导师，他不会在你刚入门时就抛出最复杂的计算模型，而是循序渐进地为你搭建知识框架。我特别喜欢书中穿插的一些“案例分析”，比如对某次重大工业事故中材料失效原因的剖析，这种将理论知识与真实世界风险紧密联系的方式，极大地增强了学习的代入感和紧迫感。例如，在讨论腐蚀与防护时，书中详细分析了海洋环境下不锈钢的应力腐蚀开裂机理，并给出了多种缓蚀剂和表面处理方案的优劣对比，非常具有实操价值。更难得的是，作者在描述高技术领域时，能够保持一种适度的批判性思维，既不盲目崇拜“新材料”，也不轻视传统技术的价值，而是强调在特定工况下进行“最优选择”的重要性。这本书的整体调性是严谨而不失温度的，读起来让人感到踏实，仿佛手中握着的是经过千锤百炼的真理。

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要说缺点，这本书的篇幅确实非常庞大，内容密度极高，初次通读需要花费大量时间进行消化。然而，如果非要用更苛刻的标准来衡量，我认为在“计算冶金学”这部分内容的介绍上，还可以再深入一些。虽然提到了有限元分析在预测相变过程中的应用，但对于求解非线性偏微分方程的数值方法讨论略显单薄，更侧重于结果展示而非方法论的推导。当然，考虑到这是一本面向广泛冶金领域读者的“综合”著作，这种取舍是可以理解的，毕竟要在一本书里涵盖所有细节是不现实的。不过，对于想深入研究计算模拟方向的读者来说，可能需要后续再补充专门的数值分析教材。总的来说，《现代冶金学》已经远远超出了我对一本专业书籍的期待，它不仅是一部知识的宝库，更是一份对材料世界深刻洞察的指南。它让原本冰冷的金属，拥有了温度和故事。

评分☆☆☆☆☆

这本《现代冶金学》的书名听起来就带着一种厚重感，让人立刻联想到那些高炉熊熊燃烧的场景，以及金属在极端温度下被塑造的奇妙过程。我本来是想找一本关于材料科学基础的入门读物，结果翻开这本书，才发现它简直是一部冶金史诗。作者的叙事手法非常老练，不是那种干巴巴的教科书式介绍，而是仿佛带着你穿梭回工业革命的蒸汽时代，让你真切地感受到铁水如何改变了人类文明的进程。书中对早期炼铁技术，比如贝塞麦转炉和西门子-马丁平炉的详细剖析，简直是历史与工程学的完美结合。那些关于矿石提纯、合金配比的描述，虽然专业性很强，但作者总能用生动的比喻来解释复杂的化学反应，比如将氧化还原过程比作一场激烈的“元素拔河比赛”。我尤其欣赏作者对于“精炼”这个概念的探讨，它不仅仅是技术上的纯化，更像是一种对材料性能极限的不断追求。读完关于钢铁冶炼的前几章，我感觉自己不仅学到了知识，更像是完成了一次对人类智慧的致敬。这本书的结构严谨，逻辑清晰，让人在浩瀚的金属世界中，找到了清晰的航向。

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