Granular Physics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge Univ Press

作者:Mehta, Anita

出品人:

页数:340

译者:

出版时间:2007-6

价格:$130.00

装帧:HRD

isbn号码:9780521660785

丛书系列:

图书标签:

颗粒物物理
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具体描述

The field of granular physics has burgeoned since its development in the late 1980s, when physicists first began to use statistical mechanics to study granular media. They are prototypical of complex systems, manifesting metastability, hysteresis and bistability, and a range of other fascinating phenomena. This book is a wide-ranging account of developments in granular physics, and lays out the foundations of the statics and dynamics of granular physics. It covers a wide range of subfields, ranging from fluidization to jamming, and these are modeled through a range of computer simulation and theoretical approaches. Written with an eye to pedagogy and completeness, this book will be a valuable asset for any researcher in this field. It includes the most recent ideas and contains discussions at the end of each chapter. The book also contains contributions from Professor Sir Sam Edwards, with Dr Raphael Blumenfeld; Professor Isaac Goldhirsch; and Professor Philippe Claudin.

好的，这是一本关于“微观世界中的量子纠缠与信息传输”的图书简介，旨在深入探讨在极小尺度下物质的基本行为及其对信息科学的深远影响。 --- 书名：《微观世界的量子纠缠与信息传输》书籍简介本书旨在全面而深入地剖析量子力学领域中最引人入胜的现象之一——量子纠缠，并探讨其在下一代信息技术，特别是量子计算和量子通信中的应用潜力。我们不再将量子物理视为纯粹的理论抽象，而是将其视为一种能够重塑我们对物质、能量和信息本质理解的强大工具。第一部分：量子世界的基石——从经典到量子的飞跃本书的开篇将带领读者回顾经典物理学的局限性，尤其是在解释黑体辐射、光电效应等现象时所遇到的困境。随后，我们将系统性地介绍量子力学的基本原理，包括波粒二象性、量子叠加态以及波函数的概率诠释。我们将详尽阐述薛定谔方程及其在描述微观粒子运动中的核心地位。重点章节将聚焦于量子态的描述。我们不仅会讨论狄拉克符号（Bra-ket notation）的数学结构，还会通过具体的物理实例，如自旋、能级跃迁等，来阐释量子态的内在复杂性。读者将理解，一个粒子不再拥有确定的轨迹或能量，而是存在于一种概率性的叠加之中，直到测量行为的介入。第二部分：纠缠的奥秘——超越定域实在论的连接量子纠缠是本书的核心议题。我们将从 EPR 佯谬（爱因斯坦-波多尔斯基-罗森佯谬）的历史背景切入，阐述“定域实在论”的概念及其与量子力学的根本冲突。接着，我们将引入贝尔不等式及其后来的实验验证（如阿斯佩实验），这些实验无可辩驳地证明了量子世界的非定域性，即纠缠粒子的关联性远超任何经典关联所能解释的范围。我们将详细解析双粒子系统的密度矩阵描述，区分纯态和混合态，并量化纠缠的程度——利用纠缠熵等数学工具来精确衡量两个子系统之间的联系强度。讨论将扩展到多体纠缠系统（如 GHZ 态、W 态），探讨这些复杂结构在构建高级量子算法中的重要性。我们还将探讨纠缠的生成、维持与退相干（Decoherence）过程，解释为什么在宏观世界中维持纠缠状态如此困难。第三部分：量子信息：编码、传输与计算本书的后半部分将完全聚焦于如何利用量子特性来处理信息。首先，我们将介绍量子比特（Qubit）的概念，将其与经典比特进行对比，突出叠加态和纠缠态带来的指数级信息承载能力。信息编码与传输方面，我们将深入研究量子隐形传态（Quantum Teleportation）的物理机制。这不仅仅是科幻小说中的情节，而是基于纠缠态的实际操作，它允许我们将一个未知量子态从一处传输到另一处，而无需传输携带该态的物质粒子本身。我们将剖析其所需的经典通信辅助，并澄清“超光速通信”的误解。此外，量子密钥分发（QKD）——特别是基于 BB84 协议的安全性——也将得到详尽的论述。读者将理解为什么量子加密在理论上能提供无条件的安全保障，即使面对拥有无限计算能力的对手。第四部分：量子计算的范式革命量子计算是本书展望未来的重要板块。我们将介绍量子门（Quantum Gates）的概念，包括泡利门、哈达玛门以及重要的 CNOT 门，并展示如何使用这些基本操作构建复杂的量子线路。本书将详细分析几个里程碑式的量子算法： 1. Shor 算法：阐释其如何利用量子傅里叶变换（QFT）实现对大整数的指数级加速分解，从而对现代公钥加密体系构成根本性威胁。 2. Grover 算法：展示其在非结构化数据库搜索中实现的二次加速效应。最后，我们将探讨当前量子计算硬件的实现路径，包括超导电路、离子阱、拓扑量子计算等前沿技术，分析它们各自的优势与面临的工程挑战，为读者勾勒出构建通用量子计算机的艰难而光明的道路。目标读者本书面向具有扎实微积分和线性代数基础的物理学、计算机科学、电子工程专业学生，以及致力于理解前沿信息科学的专业研究人员和技术爱好者。阅读本书，您将能够不仅理解量子现象的精妙，更能掌握利用这些现象构建未来技术的理论框架。 ---