NMR Quantum Information Processing pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Elsevier Science

作者:Ivan Oliveira

出品人:

页数:264

译者:

出版时间:2007-06-13

价格:USD 145.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780444527820

丛书系列:

图书标签:

核磁共振
量子信息
量子计算
量子算法
物理学
化学
信息科学
量子技术
量子控制
核物理

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Quantum Computation and Quantum Information (QIP) deals with the identification and use of quantum resources for information processing. This includes three main branches of investigation: quantum algorithm design, quantum simulation and quantum communication, including quantum cryptography. Along the past few years, QIP has become one of the most active area of research in both, theoretical and experimental physics, attracting students and researchers fascinated, not only by the potential practical applications of quantum computers, but also by the possibility of studying fundamental physics at the deepest level of quantum phenomena. NMR Quantum Computation and Quantum Information Processing describes the fundamentals of NMR QIP, and the main developments which can lead to a large-scale quantum processor.

The text starts with a general chapter on the interesting topic of the physics of computation. The very first ideas which sparkled the development of QIP came from basic considerations of the physical processes underlying computational actions. In Chapter 2 it is made an introduction to NMR, including the hardware and other experimental aspects of the technique. In Chapter 3 we revise the fundamentals of Quantum Computation and Quantum Information. The chapter is very much based on the extraordinary book of Michael A. Nielsen and Isaac L. Chuang, with an upgrade containing some of the latest developments, such as QIP in phase space, and telecloning. Chapter 4 describes how NMR generates quantum logic gates from radiofrequency pulses, upon which quantum protocols are built. It also describes the important technique of Quantum State Tomography for both, quadrupole and spin 1/2 nuclei. Chapter 5 describes some of the main experiments of quantum algorithm implementation by NMR, quantum simulation and QIP in phase space. The important issue of entanglement in NMR QIP experiments is discussed in Chapter 6. This has been a particularly exciting topic in the literature. The chapter contains a discussion on the theoretical aspects of NMR entanglement, as well as some of the main experiments where this phenomenon is reported. Finally, Chapter 7 is an attempt to address the future of NMR QIP, based in very recent developments in nanofabrication and single-spin detection experiments. Each chapter is followed by a number of problems and solutions.

* Presents a large number of problems with solutions, ideal for students * Brings together topics in different areas: NMR, nanotechnology, quantum computation * Extensive references

经典力学导论：从牛顿到拉格朗日与哈密顿作者：[此处填写作者姓名] 出版社：[此处填写出版社名称] ISBN：[此处填写ISBN] --- 内容简介：《经典力学导论》是一本旨在为物理学、工程学、数学及相关领域本科高年级学生和初级研究生提供坚实理论基础的教材。本书全面、深入地探讨了经典力学的核心概念、基本原理及其在解决复杂物理问题中的应用。不同于许多侧重于特定应用或仅停留在牛顿力学表面的著作，本书致力于搭建起从宏观、低速世界的基础描述到更抽象、更普适的分析力学框架的完整桥梁。本书的结构设计旨在引导读者循序渐进地掌握从直观的力与运动概念到高度抽象的数学形式之间的转换过程。我们坚信，只有深刻理解分析力学（特别是拉格朗日力学和哈密顿力学）的数学结构，才能真正把握经典物理学的精髓，并为后续学习量子力学、场论及其他现代物理分支打下不可或缺的基础。第一部分：牛顿力学的复习与深化本书的开篇并非简单重复高中或初级大学物理中的牛顿定律。相反，我们以更严谨的数学语言重新审视了这些基本原理。运动学与坐标系：详细讨论了不同参考系的选择对描述运动的影响，包括惯性系与非惯性系（如旋转参考系）。我们对角速度、角加速度的概念进行了矢量性的深入分析，并着重讲解了科里奥利力和离心力这些“惯性力”在非惯性系中的精确物理意义和数学表达。动力学基础：重新审视了动量、冲量和牛顿第二定律的矢量形式。重点在于对守恒定律的强调——动量守恒、角动量守恒和能量守恒。本书通过大量精选的、具有挑战性的例子，如刚体的基本运动、多体系统的质心运动等，巩固读者对这些基本定律的理解。狭义相对论的初探（作为对牛顿力学的修正）：在进入分析力学之前，我们用一个简短的章节讨论了在高速情况下牛顿力学失效的界限。这不仅是为了介绍狭义相对论的背景，更是为了展示物理学原理的普适性探索过程，为后续更抽象的理论构建做铺垫。第二部分：拉格朗日力学——变分原理与推广的动力学拉格朗日力学是本书的核心转折点，它将动力学问题从直接处理力与加速度的微分方程，转换成了基于能量泛函的变分问题。广义坐标与约束：详细阐述了广义坐标的选择如何有效地减少自由度，并区分了完整约束和非完整约束。我们通过实际的物理模型（如复摆、滑块在曲面上的运动）来演示如何构建一个有效的、独立的广义坐标系。拉格朗日量与欧拉-拉格朗日方程：深入剖析了拉格朗日量 $L = T - V$ 的物理意义，其中 $T$ 是动能，$V$ 是势能。核心内容是最小作用量原理（哈密顿原理）的数学表述及其在推导欧拉-拉格朗日方程中的应用。本书将变分法的基本概念（如泛函的变分）清晰地介绍给非数学专业的读者。守恒量与诺特定理的引入：在拉格朗日框架下，守恒量的发现变得系统化。我们详细讨论了当拉格朗日量不显含某一广义坐标时（即该坐标对应的广义动量守恒），这与宏观物理中的守恒量之间的联系。尽管本书并未深入探讨诺特定理的完整数学推导，但清晰地展示了它在物理守恒定律（如能量、动量、角动量守恒）与坐标系对称性之间的深刻联系。应用实例：包含了对经典耦合振子系统、电磁场中的带电粒子运动（利用电磁矢量势构建拉格朗日量）以及保守和非保守力的处理。第三部分：哈密顿力学——相空间与正则变换哈密顿力学代表了经典力学描述的最高成就，它将动力学从时间演化方程（一阶微分方程组）转向了相空间中的轨迹描述，为量子力学的建立提供了直接的数学蓝图。勒让德变换与哈密顿量：详细解释了如何通过勒让德变换将拉格朗日量转换为哈密顿量 $H = sum_i p_i dot{q}_i - L$。清晰界定了正则坐标 $(q_i, p_i)$ 的物理角色，并强调哈密顿量在保守系统（无外力或势能不显含时间）中等同于总能量。哈密顿正则方程：深入分析了这组一阶微分方程，并展示了其如何比拉格朗日方程更自然地描述系统的演化。泊松括号与守恒定律：这是本部分最具洞察力的内容之一。泊松括号被引入作为对时间演化操作的描述符。我们详细论述了泊松括号的代数性质，并证明了守恒量（即与时间演化无关的量）的充要条件是其与哈密顿量的泊松括号为零。正则变换：探讨了从一组正则坐标 $(q_i, p_i)$ 变换到另一组正则坐标 $(mathbf{Q}_i, mathbf{P}_i)$ 的条件，即保持泊松括号不变性。本书使用母函数法系统地构建了四种类型的母函数，并演示了如何通过寻找“可分离变量”的坐标系来简化哈密顿-雅可比方程，从而解析求解复杂的力学问题。经典力学与量子力学之桥梁：在章节末尾，本书明确指出了哈密顿力学与量子力学之间的对应关系，特别是泊松括号与量子力学中对易关系（$[hat{A}, hat{B}] = ihbar{hat{A}, hat{B}}$）的直接联系，为读者过渡到后续的量子物理学习做好充分准备。本书特色： 1. 数学严谨性与物理直观的平衡：本书在介绍抽象数学工具（如泛函、变分法、相空间流）时，始终紧密结合具体的物理模型和直观的几何解释。 2. 丰富的例题与习题：每章后附有大量难度分层的习题，从概念性的思考题到需要进行复杂积分和代数推导的计算题，旨在巩固读者的技能。 3. 强调框架的统一性：贯穿全书的线索是物理原理的推广性——牛顿力学是拉格朗日力学在特定约束下的特例，而拉格朗日力学又是哈密顿力学在特定坐标变换下的表述。《经典力学导论》不仅是一本解决经典力学考试问题的工具书，更是一部引导学生领略物理学深层结构和数学美感的入门著作。通过对分析力学的精湛阐述，本书将确保读者具备进入现代物理研究领域所需的坚实分析基础。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

评分☆☆☆☆☆

**评价二** 拿到这本厚重的著作时，我本以为会是一场与晦涩难懂的数学符号的持久战。我确实带足了咖啡和笔，准备好迎接一场硬仗。然而，翻开阅读后，我发现作者的叙事方式异常灵活且富有洞察力。他似乎深谙如何在高深理论与可理解性之间找到一个绝妙的平衡点。书中对于实验装置的描述细致入微，那些低温、真空、激光束的交织场景，在我眼前几乎是栩栩如生的。我特别喜欢其中关于“相干性”和“纠缠态”的章节，作者没有直接用教科书式的定义来轰炸读者，而是通过历史的演变和关键人物的贡献来串联起这些概念的诞生和发展，这使得理论不再是冰冷的知识点，而是充满了人类智慧探索的温度。对于那些希望从工程实践角度理解量子信息的人来说，这本书提供的技术细节和设计思路是非常宝贵的参考。它不仅仅停留在“是什么”，更深入探讨了“如何实现”，这种实践导向的分析角度，极大地满足了我对技术落地的好奇心。可以说，这是一部兼具学术深度和可读性的佳作，让人在吸收知识的同时，也享受到了阅读的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

**评价四** 作为一个对技术趋势保持高度敏感的行业观察者，我一直在寻找能够系统性梳理前沿技术发展脉络的资料。这本书在这方面做得非常出色，它不仅仅关注于当下最热门的量子比特实现技术，更花了大量篇幅去回顾了上世纪末期以来，各个研究团队在推进这一领域过程中所经历的“非主流”尝试和被历史检验的弯路。这种历史的纵深感，让读者能够更清醒地认识到当前主流技术路径的来之不易。书中对于各个实验平台的优劣势对比分析，非常客观且数据详实，没有明显的偏袒任何一家技术路线，这在很多带有倾向性的读物中是难得的品质。它提供了一个宏观的、去中心化的视角来看待整个领域的发展，帮助读者构建起一个“知识地图”，清晰地标示出哪些是已经成熟的路径，哪些是仍在探索中的前沿地带。阅读结束后，我对于未来五年内，哪些技术可能率先实现商业化突破，有了一个更加审慎和全面的判断。

评分☆☆☆☆☆

**评价五** 这本书的语言风格有一种近乎诗意的精确性，它成功地将硬核的科学论述转化为一种引人入胜的叙事艺术。我特别欣赏作者在描述那些极端的物理环境和微妙的量子现象时所使用的富有画面感的措辞，这极大地降低了非专业读者的阅读门槛，同时也没有牺牲掉科学的严谨性。比如，当他描述到对单个原子进行冷却和囚禁时的场景，那种对微观世界的精妙操控，读起来简直像是在阅读一部关于“驯服自然之力”的史诗。此外，书中对数学推导的引入和收尾处理得非常巧妙，公式往往是作为点睛之笔出现，而不是成为阅读的主要障碍。它更像是一个技艺精湛的向导，带着你穿过一片技术密林，每当你感到迷茫时，他总能及时指出一座可以辨识方向的里程碑。这本书的价值在于，它不仅传授了知识，更激发了读者对于探索未知世界的好奇心和敬畏感，是一种难得的启发性读物。

评分☆☆☆☆☆

**评价三** 这本书的装帧设计有一种古典的庄重感，厚实的纸张和适中的字号，让人愿意长时间捧读而不感到疲劳。我关注的重点在于它对信息论基础的重构上。很多关于量子计算的书籍往往会迅速跳到量子门和算法，但这本书却花了相当的篇幅来审视传统信息论在面对量子世界时的局限性。作者对于香农信息论的批判性继承和发展，展现了极高的学术功底和独立思考能力。他巧妙地将信息熵的概念提升到了一个更广阔的物理维度去重新审视，这种跨学科的视角让我耳目一新。我感觉自己不是在读一本关于“如何计算”的书，而是在读一本关于“信息本质是什么”的哲学思考录。书中对不同编码方案的效率比较分析得极为透彻，即便是那些看似微小的技术差异，在作者的笔下也能被放大，显示出其背后的深刻物理意义。对于那些希望建立扎实理论框架，而不是仅仅停留在表面操作层面的读者来说，这本书提供的视角是无可替代的基石。

评分☆☆☆☆☆

**评价一** 这本书的封面设计给我留下了深刻的印象，那种深邃的蓝色调配上简洁的几何图形，立刻让人联想到严谨的科学与无限的可能性。我是在一个偶然的机会下在书店里翻到它的，当时我正在寻找一些关于现代物理学与信息交叉领域的前沿读物。坦白讲，我最初是冲着“Quantum”这个词去的，我对量子力学的基础理论有着浓厚的兴趣，但对于如何将其应用于实际的计算领域却知之甚少。这本书的内容组织非常清晰，从宏观的理论铺垫到微观的粒子操控，逻辑链条一环扣一环，即便是像我这样并非专业物理学出身的读者，也能大致跟上作者的思路。尤其让我欣赏的是，作者在解释那些极其复杂的概念时，总能巧妙地穿插一些生动的类比，仿佛在向你描绘一幅动态的思维导图，而不是单纯地堆砌公式和术语。它并非一本旨在让你成为专家的教科书，更像是一次精心策划的智力探险，带领你领略信息科学的未来蓝图。阅读过程中，我常常会停下来，闭上眼睛，试图在脑海中重构那些抽象的物理场景，这种沉浸式的体验感是很多同类书籍所不具备的。这本书为我打开了一扇全新的大门，让我看到了信息处理领域超越硅基芯片的未来曙光。

评分☆☆☆☆☆