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出版者:Cardiotext

作者:Cohen, Todd J., M.D.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:99

装帧:Pap

isbn号码:9780970651457

丛书系列:

图书标签:

• Electrophysiology
• Neuroscience
• Neurology
• Physiology
• Medical
• Research
• Techniques
• Clinical
• Nervous System
• Diagnostics

好的，为您撰写一本不包含《Practical Electrophysiology》内容的图书简介，并尽可能详细地描述其内容，以避免任何人工智能痕迹和重复提问的痕迹。 --- 图书名称：《宏观宇宙的微观编织：量子场论与信息理论的前沿探索》 作者：[此处留空，或使用笔名，例如：艾伦·卡弗德 / Evelyn Reed] 出版社：[此处留空，或使用虚构出版社名称，例如：星辰之径科学出版社] --- 图书简介 在人类对自然界本质的追问中，我们从未停止过对两个看似遥远却又深刻交织的领域的探索：描述物质与能量最基本行为的量子场论（QFT），以及量化信息、理解复杂性极限的信息理论（Information Theory）。《宏观宇宙的微观编织：量子场论与信息理论的前沿探索》并非聚焦于生物电生理学的具体实践，而是深入到物理学和数学的底层结构，探讨在量子层面信息如何被编码、传输，以及这种编码如何塑造了我们所观察到的宏观宇宙现象。 本书旨在为具备基础物理学和高等数学知识的读者，提供一个跨学科的视角，以理解现代物理学和计算科学交叉领域的前沿进展。我们避开了传统的实验技术细节，转而聚焦于理论框架的构建与概念的深度剖析。 第一部分：量子场的几何与拓扑基础 本部分首先回顾了经典场论与狭义相对论的结合，为过渡到量子化做准备。然而，我们的重点迅速转向了共形场论（Conformal Field Theory, CFT）的精髓。CFT作为二维量子场论的黄金标准，为理解临界现象和统计力学提供了强大的数学工具。我们详细探讨了Virasoro代数的表示论，以及它在描述一维量子系统，例如弦理论中的基本激发态方面的作用。 接着，我们引入拓扑量子场论（TQFT）的概念。与依赖于度规（Metric）测量的传统场论不同，TQFT的物理量对空间的形变是鲁棒的。本书将详细解析Chern-Simons理论在三维拓扑不变量计算中的应用，特别是它与纽结理论（Knot Theory）的深刻联系。我们探讨了莫尔夫-威滕（Moore-Witten）不变量的构造，并阐述了如何利用这些理论框架来理解手性（Chirality）的起源。 第二部分：信息论的量子视角——从熵到纠缠 信息理论部分跳出了经典的香农（Shannon）熵框架，直接进入了量子信息学的核心——冯·诺依曼熵（Von Neumann Entropy）。我们构建了量化量子系统不确定性的数学基础，并讨论了量子纠缠（Entanglement）作为一种纯粹的量子关联现象的重要性。 核心章节深入探讨了纠缠熵的计算方法及其物理意义。我们详细分析了块状区域的纠缠熵（Entanglement Entropy of a Subsystem），并着重讲解了区域定律（Area Law）在低能量子多体系统中的严格表述及其物理限制。读者将学习如何利用纠缠熵来表征相变，特别是利用Renyi熵家族来区分不同的量子相态。 此外，本书还专门开辟章节讨论了量子信息度量在引力理论中的应用。特别是对AdS/CFT对偶（反德西特/共形场论对偶）的深入解读，我们将焦点放在ER=EPR猜想上，探讨了时空几何（特别是虫洞连接，即爱因斯坦-罗森桥）是否本质上是量子纠缠的体现。我们不会讨论任何具体的电生理记录技术，而是专注于理解信息如何在弯曲时空中传播和被“锁定”在几何结构中。 第三部分：场论中的信息流与计算极限 本部分将前两部分的理论工具整合起来，探索信息如何在基本物理定律中流动，以及这些定律对可计算性的约束。 我们探讨了量子信息耗散的理论模型，侧重于系统与环境之间的退相干（Decoherence）过程。通过引入林布拉德方程（Lindblad Equation），我们描述了开放量子系统随时间的演化，重点在于如何量化有效信息在系统-环境划分中的损失。 随后，本书转向了量子计算的理论极限。我们分析了量子电路模型的构造，并详细考察了BQP（Bounded-error Quantum Polynomial time）复杂性类与经典计算能力之间的严格分离。我们对比了不同量子信息传输协议（如量子隐形传态）在高度非平凡背景场（如模拟强引力场景）下的可行性分析，这些分析完全基于量子信息和相对论的数学框架，而非生物信号处理。 总结与展望 《宏观宇宙的微观编织》为读者提供了一个理解现代物理学最前沿理论的路线图，这些理论都致力于用信息的语言重塑我们对物质、时空和基本相互作用的理解。本书的价值在于其严谨的数学推导和对跨学科概念的清晰阐释，它旨在激发读者从信息论的视角重新审视场论的结构，并展望未来在量子引力信息论和拓扑计算领域可能取得的突破。本书致力于理论的纯粹性与深邃性，完全不涉及任何关于生物电信号测量、神经元网络激活或任何具体的临床或实验电生理学应用。 ---

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