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出版者:湖北教育出版社

作者:高华文编

出品人:

页数:218

译者:

出版时间:2002-4

价格:9.0

装帧:平装

isbn号码:9787535131614

丛书系列:

图书标签:

• 中学数学
• 数学辅导
• 专题练习
• 解题技巧
• 同步辅导
• 初中数学
• 学习资料
• 应试准备
• 知识点总结
• 培优训练

好的，这是一份为您量身定制的、不包含《中学数学专题丛书》内容的图书简介。 --- 《当代科学前沿探索系列》 卷一：量子纠缠与信息革命 内容简介 在二十一世纪的科技浪潮中，人类对物质世界最深层次的理解，正经历一场由量子力学驱动的深刻变革。本书《量子纠缠与信息革命》并非探讨基础数学教育的专题解析，而是深入剖析了当代物理学中最引人入胜且最具颠覆性的领域——量子信息科学的核心概念、前沿进展及其对未来技术格局的重塑。 本书的写作目标是为具备理工科背景的读者，提供一个清晰、详实且富有洞察力的视角，去理解和把握这一复杂学科的脉络。我们聚焦于那些正在改变计算、通信和测量范式的核心理论与实验突破。 第一部分：量子力学的基本概念重述与现代诠释 本部分首先回顾了量子力学的基本原理，但视角完全聚焦于其在信息论层面的应用。我们不再详述高中数学中涉及的函数、几何或代数结构，而是将重点放在希尔伯特空间、算符理论在描述量子态上的作用。 从经典比特到量子比特（Qubit）： 详细阐述了叠加态（Superposition）的物理意义及其数学表示，对比了经典信息存储的确定性与量子信息的概率性。我们探讨了著名的布洛赫球模型，并解释了如何通过酉变换（Unitary Transformation）来操控量子态，而非传统的数值计算方法。 测量问题与波函数坍缩的现代观点： 引入了退相干（Decoherence）理论，解释了宏观世界中量子效应难以观测的原因，以及如何从信息损失的角度理解“测量”过程，这与常规科学教育中对物理现象的描述方式截然不同。 第二部分：量子纠缠的奥秘与核心应用 量子纠缠，爱因斯坦称之为“鬼魅般的超距作用”，是量子信息革命的基石。本部分用大量篇幅解析了这一非定域性现象，并展示了其在构建下一代技术中的不可替代性。 贝尔不等式与非定域性检验： 我们详细介绍了贝尔定理的数学结构和实验验证过程，清晰地展示了量子力学如何超越了所有定域隐变量理论的限制。这部分内容涉及概率论和统计推断的高级应用，而非中学数学中的初等概率模型。 EPR对与纠缠度量： 深入探讨了纠缠的量化方法，如纠缠熵（Entanglement Entropy），并分析了各种可分态与不可分态的区分标准。我们引入了张量积空间的概念，用于精确描述多粒子系统的复杂关联。 量子隐形传态（Quantum Teleportation）： 这一章节详尽描述了如何利用一对预先共享的纠缠粒子，实现一个未知量子态的精确传输。我们着重分析了经典信道在整个过程中的必要性，纠正了大众媒体中对“瞬间移动”的误解，重点在于信息的传递而非物质的传输。 第三部分：量子计算：算法与硬件的突破 本书的核心价值在于对量子计算领域当前进展的系统性梳理，这部分内容完全聚焦于信息处理和算法设计，与基础数学教学无关。 量子门与量子电路设计： 讲解了如Hadamard门、CNOT门等基本量子逻辑门的操作原理，它们如何构成通用的量子计算机模型（即图灵机在量子领域的一种扩展）。我们分析了这些门在矩阵表示下的具体数值运算。 颠覆性量子算法解析： Shor算法： 详细剖析了其基于量子傅里叶变换（QFT）的结构，解释了它如何指数级加速大数因式分解，从而对现有公钥加密体系构成的威胁。 Grover算法： 分析了其利用振幅放大技术实现对非结构化数据库搜索的二次加速，并探讨了其在优化问题中的潜在应用。 容错量子计算（Fault-Tolerant Quantum Computation）： 讨论了量子态固有的脆弱性，以及如何通过诸如表面码（Surface Codes）等量子纠错机制来保护信息，这是实现大规模、通用量子计算机的关键技术瓶颈。 第四部分：量子通信与传感的前景 除了计算，量子技术正在彻底改变通信和测量。 量子密钥分发（QKD）： 重点介绍BB84协议的细节，阐明其安全性基于物理定律而非计算复杂性。本书详细分析了如何利用单光子偏振态来确保通信的绝对安全。 超灵敏量子传感器： 探讨了利用原子钟、NV色心（Nitrogen-Vacancy Centers）等系统，如何通过量子干涉原理实现远超经典极限的精度，应用于重力测量、磁共振成像等领域。 总结： 《量子纠缠与信息革命》旨在提供一个关于二十一世纪最前沿物理信息交叉学科的深度导览。本书的阅读难度高于普通科普读物，它要求读者对线性代数、复数运算以及信息论有初步了解。它关注的是物理定律在信息处理层面的激进应用，是理解未来科技蓝图不可或缺的指南。它不涉及中学数学的教学方法、课程设计或具体习题解析，而是聚焦于尖端科学的理论框架与工程应用。 --- 目标读者： 物理学、计算机科学、电子工程及相关领域的高年级本科生、研究生、研究人员以及对现代科技有深入探索兴趣的专业人士。 预计页数： 580页 定价： 人民币 128.00元 ISBN： [此处预留虚构ISBN]

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说实话，我刚开始接触这套书的时候，觉得它有点“硬核”，不太像市面上那些轻松愉快的教辅读物。它更像是一位严谨的数学家在跟你进行一对一的深度对话。它对于概率与统计的讲解，就远超出了高中课本的范畴。它没有停留在简单的古典概型或排列组合的计算上，而是花了很大篇幅去介绍大数定律和中心极限定理的直观理解，甚至还引用了泊松分布来解释现实生活中的随机事件建模。这让我对“随机性”有了更深刻的敬畏感。过去，我总是把概率题当作一种计算游戏，现在我明白了，它背后蕴含着深刻的统计学思想。特别是关于回归分析和相关系数的阐述，讲解得非常到位，让我能清晰地区分出“相关性”和“因果性”这两个常常被混淆的概念。对于文科背景想选报经济类专业的同学，这本书提供的数学基础绝对是超前的储备。

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我给这本书打高分，主要是因为它对数学文化和历史背景的融入。很多时候，我们学习公式定理只是为了应试，记住了符号就万事大吉了。但这套书不一样，它会在讲解“微积分思想的萌芽”时，穿插介绍牛顿和莱布尼茨的贡献，以及他们当时遇到的哲学难题。这种叙事性的引入，让枯燥的求导和积分过程变得有血有肉，充满了人类智慧探索的激情。它让我明白，我们现在使用的工具，都是前人历经坎坷才总结出来的精华。比如讲解三角恒等变换时，作者还会稍微提一下复数的几何意义，虽然在高中阶段不要求掌握，但这种“预热”的设置，极大地激发了我对更深层次数学学习的兴趣，感觉自己不仅仅是在准备考试，更是在接触一门宏大的学科体系。

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这套书的选材真是绝了，完全抓住了高中数学学习中的那些“拦路虎”！比如解析几何，它不是简单地堆砌公式，而是深入剖析了圆锥曲线的生成过程，以及如何用向量和参数方程来解决那些传统方法束手无策的复杂问题。我记得有一次考试，一个关于椭圆和定点连线的最值问题，我当时思路卡住了，后来翻阅了这本书中关于“韦达定理的几何意义”那一章节，豁然开朗。作者没有直接给出答案，而是引导你去思考，如何将代数关系与图形的直观感受结合起来。这种教学方式，比起那种只知道套用模板的辅导材料要高明得多。而且，立体几何的部分，对于空间想象力不佳的同学简直是救星。作者巧妙地运用了正交投影和向量法，把那些看不见摸不着的空间关系，一步步地在二维平面上还原出来，逻辑严密，每一步推导都清晰可见，让人感觉自己真的掌握了那种“洞察”空间结构的能力。对于志在冲刺顶尖大学的学生来说，这种深度和广度是必不可少的训练。

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我个人最欣赏这套丛书的地方在于它对“数学思想”的强调，而不是简单的“题海战术”。比如在数列这一章，作者花了大量篇幅去讨论“构造法”的重要性。我们都知道，等差、等比数列是基础，但面对那些复杂的递推关系时，怎么构造出辅助数列就成了关键。书中列举了好几种经典的构造技巧，比如通过调整项的位置、合并项、或者引入函数关系来转化问题，每一种技巧都配上了详尽的解析过程。我记得有个题目，涉及到分式递推，按部就班地去解几乎没有希望，但一旦用作者提示的“换元法”进行变形，立刻就转化成了一个简单的等比数列。这种“授人以渔”的教学方式，极大地提升了我的数学直觉和解题的灵活性，让我不再畏惧那些看起来面目全非的陌生题目。

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这套书的装帧和排版也值得称赞，虽然内容深入，但整体阅读体验非常流畅。它特别注重逻辑的清晰度，几乎没有出现那种让人看了三遍都不知道作者想说什么的晦涩表达。尤其是在处理函数与导数的高级应用时，作者构建了一个清晰的“工具箱”系统。首先介绍基础的导数工具及其性质，然后分类讲解如何用导数来判断单调性、求极值、确定函数图像的凹凸性。每种应用场景，作者都给出了不同难度级别的例题，从基础的判别到复杂的零点问题，循序渐进。最妙的是，它在总结部分会用思维导图的形式，把所有应用串联起来，让你一眼就能看到导数工具链的全貌，这对于考前梳理知识结构，查漏补缺，效果拔群。我敢说，光是这部分梳理，就已经值回票价了。

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