化学中的数学方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:科学出版社

作者:J.B.登斯

出品人:

页数:443

译者:王知群

出版时间:1981

价格:RMB 1.75

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好的，这里有一份针对一本名为《化学中的数学方法》的图书的不包含该书内容的详细图书简介。这份简介旨在介绍一本全新的、侧重于其他领域的专业书籍。 --- 《量子信息与计算前沿：基础理论与新兴应用》 导言：跨越物理与信息的边界 在二十一世纪的科学图景中，信息科学与量子力学这两个看似分属不同领域的学科，正以前所未有的速度融合，催生了量子信息科学这一革命性的研究方向。《量子信息与计算前沿：基础理论与新兴应用》一书，正是为深入解析这一交叉前沿而精心撰写的专业著作。它摒弃了传统化学计算方法论的视角，将焦点完全聚焦于信息如何在量子世界中被编码、处理和传输的深刻机制。本书旨在为物理学、计算机科学、电子工程以及理论化学中对量子计算有浓厚兴趣的研究人员和高年级本科生提供一套全面、严谨且富有洞察力的理论框架和应用蓝图。 第一部分：量子力学基础与信息论的融合（理论基石） 本部分致力于搭建起理解量子信息科学所必需的数学和物理学基础。我们不关注经典化学反应动力学或光谱分析中的微积分应用，而是深入探讨量子力学的核心结构如何自然地引向信息论的全新表达。 第一章：量子态与希尔伯特空间 本章从线性代数的角度重塑量子力学。我们详细阐述了狄拉克符号（Bra-Ket Notation）的精确含义，并将其视为处理高维向量空间的有效工具。重点讨论了希尔伯特空间的构造，包括有限维与无限维空间的区别。与经典概率论不同，本章详述了量子态的密度算符描述，解释了纯态与混合态的物理意义，以及如何通过算符的本征值和本征向量来提取可观测量的统计信息。这里不涉及任何关于分子轨道或化学键的讨论，纯粹聚焦于抽象的数学结构。 第二章：量子测量、幺正演化与信息守恒 量子力学中的测量被视为一种信息提取过程。本章深入分析了投影公设，并将其与经典信息论中的“信息丢失”概念进行对比。时间演化则由薛定谔方程驱动，但我们着重讨论其在矩阵形式下的表现——幺正算符（Unitary Operators）。幺正性确保了信息在演化过程中是完全可逆且守恒的，这是量子计算区别于经典计算的关键特性。本章将详细推导和分析一些基础的幺正操作，例如旋转算符。 第三章：量子信息度量：熵与纠缠 信息科学的核心在于度量信息量。本章引入了冯·诺依依曼熵（von Neumann Entropy），并将其与经典信息论中的香农熵进行对比，阐明了在量子系统中，熵如何反映了我们对系统状态的知识不确定性。更重要的是，本章将大篇幅介绍量子纠缠的概念。纠缠被定义为张量积空间中不可分离的态，并探讨了诸如纠缠熵、最大纠缠态（如贝尔态）等关键度量。这些概念完全超越了分子结构或反应速率常数的范畴，直接指向了量子计算的资源。 第二部分：量子计算的算法与模型（核心机制） 本部分是本书的核心，重点阐述了如何利用量子力学的特性（叠加态和纠缠）来设计超越经典计算能力的算法模型。 第四章：量子比特与量子逻辑门 量子比特（Qubit）被定义为信息的基本单元，并用复平面上的 Bloch 球进行几何表示。本章系统地分类和分析了基本的单比特和双比特量子逻辑门，如泡利门（$X, Y, Z$）、哈达玛门（$H$）以及关键的受控非门（CNOT）。我们详细分析了CNOT门如何作为产生和传播纠缠的核心工具，并用矩阵乘法详细演示了这些门如何操作量子态向量。 第五章：关键量子算法的数学结构 本章深入剖析了两个里程碑式的量子算法，揭示其加速能力的数学根源。 1. Shor算法： 重点在于量子傅里叶变换（QFT）的构建和性质。QFT是实现周期查找的关键，其指数加速来自于对复数域上的高维周期性结构的有效利用，而不是依赖于任何化学势能面或分子轨道计算。 2. Grover算法： 侧重于振幅放大技术的几何意义。通过多次迭代的反射操作（Grover算子），算法如何有效地将目标态的概率振幅向主方向“倾斜”，实现平方加速。 第六章：量子计算架构与容错理论 本章从工程实现的角度探讨了物理上实现量子计算的几种主要范式（如超导电路、离子阱、拓扑量子计算）。随后，我们转向理论的挑战：量子误差修正。由于量子态的脆弱性，本章详细介绍了表面码（Surface Codes）等主流的容错策略，包括如何利用稳定子群的概念来检测和修正错误，而又不破坏存储的量子信息。 第三部分：新兴应用与未来展望（超越计算） 本书最后一部分将目光投向量子信息科学在更广阔领域的应用，这些应用主要基于信息处理和安全通信，而非材料模拟。 第七章：量子通信与密码学 本章聚焦于量子密钥分发（QKD）。我们将详细分析BB84协议和E91协议的数学安全性，解释为什么基于量子力学原理（如非克隆定理）可以实现理论上无条件安全的密钥交换。此外，本章也讨论了量子隐形传态（Quantum Teleportation）的原理，阐明其本质上是一种基于预共享纠缠的经典信息传输辅助过程。 第八章：量子模拟的框架 虽然本书侧重于通用量子计算，但本章简要介绍了量子模拟器作为解决特定复杂物理系统的工具。我们将探讨如何将一个难以处理的物理系统（如某个强关联电子模型）的哈密顿量，映射到易于控制的量子硬件上进行演化模拟。这部分内容侧重于映射技术和对模拟误差的分析，而非直接的化学反应路径计算。 结语：迈向信息时代的物理学 《量子信息与计算前沿：基础理论与新兴应用》的构建逻辑清晰，从最基本的数学结构出发，逐步推导至复杂的算法和应用。本书的价值在于为读者提供了一种全新的、以信息为中心的视角来看待物理世界，并为下一代信息技术的开发奠定坚实的理论基础。它是一本面向未来的、严谨的理工科参考书，而非对现有化学计算方法的复述或扩展。 ---

评分☆☆☆☆☆

大学的时候就开始考虑这个问题：化学中数学应该是一个什么样的角色。怎样像物理中一样，把数学作为一个强有力的工具。 不过只是想了想，也试着去找过，没有找到。 这本书很不错。具体哪里好，等我多读几遍再详细讲吧。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

说实话，我抱着一种既期待又忐忑的心情开始阅读这本书的。我一直是那种偏向于定性理解的化学学习者，对于需要大量精确计算和严密逻辑推理的定量分析领域总是感到头疼。这本书的厚度已经让我有些敬畏，但翻开第一章，作者开篇就用非常生动的生活化例子解释了导数的意义在化学平衡移动中的体现，这一下子就抓住了我的注意力。我发现，它不像我之前遇到的某些数学类书籍那样，上来就直接抛出复杂的定理和证明，而是采用了一种“先搭框架，后填细节”的循序渐进的方式。例如，在讨论偏微分方程时，它首先通过一个扩散过程的物理模型来引导读者理解偏导数的必要性，然后才引入具体的求解技巧。这种叙事方式极大地降低了我的畏难情绪，让我感觉自己不是在啃一本枯燥的教科书，而是在跟随一位经验丰富的导师进行深入探讨。唯一让我略感遗憾的是，某些较为基础的代数预备知识似乎被默认读者已经完全掌握，对于我这种基础稍弱的人来说，偶尔还是需要停下来，回头查阅一下其他参考资料来巩固背景知识，这在一定程度上影响了阅读的流畅性。

评分☆☆☆☆☆

坦白地说，我一开始被这本书的标题吸引，是冲着它声称的“方法论”去的，但我发现它在某些前沿领域的覆盖略显保守。比如，对于近年来在机器学习和深度学习中被广泛应用于化学预测的新兴数学工具，如高维拓扑数据分析或复杂的贝叶斯方法，书中涉及的篇幅相对较少，更多的是聚焦于传统但坚实的基础数学工具。这既是优点也是缺点。优点在于，它为我们打下了极其扎实、不易过时的基础，确保了我们对经典化学物理模型的掌握；缺点在于，对于希望快速跟进当前研究热点的读者，可能需要从其他更专业的资料中补充新的数学框架。总而言之，这本书是一部经典的、侧重于对现有成熟理论进行数学化阐释的力作，它要求读者投入大量的时间和精力去消化其深度和广度，绝对不是一本可以轻松浏览的速成读物。它更像是一本需要被反复研读、并在实践中不断印证其价值的工具箱，而非一本轻薄的入门手册。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对计算化学有浓厚兴趣的学生，一直努力寻找一本能将抽象的线性代数真正落地到分子轨道理论中的桥梁书籍。而这本《化学中的数学方法》可以说完美地填补了这个空白。它的出色之处在于，几乎每一个章节的习题设置都极具针对性。这些习题并非那种简单的套用公式就能解决的“水题”，而是需要读者真正调动所学知识去分析和推导实际的化学模型。我尝试做了几道关于正则坐标变换和简正模分析的练习，发现它们几乎就是直接对应于进行分子振动分析的简化过程。最让我感到惊喜的是，书中对误差分析和数值稳定性也给予了足够的重视，这在很多理论教材中是被忽略的环节。作者明确指出了在计算机模拟中，选择不同的数值积分方法会对最终结果产生多大的偏差，这种务实的态度，对于我们这些未来打算从事计算工作的人来说，至关重要。它教会我的不仅仅是数学的严谨，更是科学研究中对结果可靠性的敬畏之心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容组织结构简直是教科书级别的典范，结构严谨得如同一个精密的化学反应器。我尤其欣赏作者在处理复杂数学工具时所展现出的哲学深度。它不仅仅是告诉我们“如何计算”，更深层次地探讨了“为什么必须用这种方法”以及“这种方法在化学世界的局限性是什么”。在介绍傅里叶变换与光谱分析的关联时，作者花了相当大的篇幅去解释为什么时域信号的频域表示能更清晰地揭示分子振动的信息，这种对原理的追根溯源，极大地提升了我对光谱学实验的理解层次。我感觉，这本书的价值远超一本单纯的计算手册，它更像是一把钥匙，开启了对化学现象背后数学美感的欣赏之门。阅读过程中，我发现书中穿插了大量的历史背景介绍，比如某个数学方法最初是如何被化学家们采纳和发展的，这使得冰冷的公式变得有血有肉，充满了人文关怀。对于那些希望从“会计算”迈向“能思考”的深度学习者来说，这本书无疑是极佳的伴侣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得十分简洁，纯白色的背景上只有深蓝色的书名和作者信息，给人一种专业而严谨的感觉。我特意挑选了这本据说在化学领域很有影响力的教材，希望能系统地梳理一下我在学习过程中遇到的数学难题。拿到书后，我首先翻阅了目录，发现它涵盖了从基础的微积分、线性代数到更高级的群论、傅里叶分析等多个方面。从章节的安排来看，作者似乎非常注重理论与实际应用的结合，每一个数学概念的引入都紧密地与某个具体的化学问题联系起来，而不是单纯地堆砌公式。比如，在讲解矩阵运算时，作者立刻关联到了量子化学中的矩阵对角化问题，这种即时反馈的教学方式非常吸引我。我期待这本书能帮我打通理论和实验之间的壁垒，让我能更深入地理解化学反应的本质和计算化学的原理。整体来看，这本书的排版清晰，图表制作精良，即便是初次接触这些抽象概念的读者，也能在视觉上感到比较友好。我希望接下来的阅读过程能够一如既往地顺畅，真正达到“授人以渔”的效果，而不是仅仅停留在概念的罗列上。

评分☆☆☆☆☆

这样的数学书，为什么早没有读到呢？？ 真的是柯西了这样的好书籍

评分☆☆☆☆☆

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