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页数:270

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出版时间:2008-9

价格:30.00元

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isbn号码:9787111249290

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• 离散数学
• 数学基础
• 计算机科学
• 集合论
• 图论
• 逻辑学
• 算法
• 数据结构
• 组合数学
• 数理逻辑

《量子纠缠的幽灵：微观世界的奥秘》 本书将带您踏上一场穿越微观世界的奇妙旅程，揭示那些挑战我们日常直觉的量子物理学的核心奥秘。我们将深入探讨构成宇宙万物最基本单元的行为模式，以及这些模式如何颠覆了我们对实在的理解。 一、 量子叠加：既在这里，又在那里 您是否曾想象过一个物体同时存在于两个或多个地方？在宏观世界，这是不可能的。然而，在量子领域，这却是基本规则。本书将详细阐述量子叠加态的概念，解释为何像电子这样的微观粒子可以同时占据多个能量状态或空间位置。我们将通过形象的比喻和深入浅出的图示，帮助您理解这一令人惊叹的现象，并探讨其在量子计算等前沿技术中的应用潜力。您将了解到，并非只有在观察时，事物的状态才得以确定；在此之前，它们可能处于一种模糊的、多重可能性的叠加之中。 二、 量子纠缠：超越时空的神秘联系 爱因斯坦曾将其称为“幽灵般的超距作用”，量子纠缠是量子力学中最奇特、最引人入胜的现象之一。当两个或多个粒子发生纠缠后，它们的状态会以一种特殊的方式相互关联，无论它们之间的距离有多远。测量其中一个粒子的状态，会瞬间影响到另一个粒子的状态，仿佛它们之间存在着一种超越时空限制的即时通信。本书将深入剖析纠缠的本质，解释其如何生成，以及为何它对理解量子信息科学至关重要。我们将通过历史性的实验，如贝尔不等式检验，来展示纠缠的非定域性，并思考它对我们理解因果律和实在性的影响。 三、 量子隧穿：穿过看不见的墙 想象一下，您将一个球扔向一堵墙，但令人匪夷所思的是，这个球竟然会穿过墙壁，出现在另一边，尽管它的能量不足以翻越或撞开墙壁。这就是量子隧穿效应。本书将解释微观粒子为何能够“隧穿”过它们经典力学上无法逾越的能量势垒。我们将深入研究量子波函数的概念，理解粒子概率分布的特性，并揭示为什么即使在最不可能的情况下，粒子也可能出现在势垒的另一侧。这一现象在核聚变、扫描隧道显微镜等领域扮演着至关重要的角色，也是理解放射性衰变等自然过程的关键。 四、 量子场论：能量的涟漪与粒子的舞蹈 我们所看到的一切物质，从最微小的粒子到浩瀚的星系，都可以被视为更基本、更广泛的“量子场”的激发。本书将介绍量子场论的革命性思想，它将粒子和场的概念统一起来，并提供了一个描述基本粒子相互作用的框架。您将了解到，粒子并非独立的实体，而是量子场中局部化的能量涟漪。本书将以清晰的语言，介绍量子电动力学（QED）和量子色动力学（QCD）等关键理论，解释光子、电子、夸克等粒子的产生和湮灭过程，以及它们如何通过交换虚粒子而相互作用。 五、 量子测量与不确定性原理：观察者的困境 在量子世界，观察本身就会改变被观察的对象。海森堡不确定性原理指出，我们无法同时精确地测量一个粒子的某些成对的物理量，例如位置和动量。本书将深入探讨量子测量问题，解释为何测量过程会导致叠加态坍缩，以及这种不确定性是如何内在地存在于量子系统中的。我们将讨论不同类型的测量，以及它们如何影响粒子的状态，并反思这一原理对我们认识客观实在的深刻影响。我们所见的“实在”，在某种程度上，是由我们的观察行为塑造的。 六、 量子信息与未来：计算、通信与传感的新篇章 量子世界的神奇特性为信息技术带来了颠覆性的变革。本书将探讨量子信息科学的核心概念，包括量子比特（qubit）、量子门和量子算法。您将了解到，量子计算机利用叠加和纠缠的特性，理论上能够解决许多经典计算机难以解决的问题，例如大数分解和复杂分子模拟。此外，我们还将探讨量子通信的安全性，以及如何利用量子密钥分发（QKD）实现理论上无法被窃听的安全通信。最后，本书将展望量子传感技术的潜力，以及它如何在精度和灵敏度方面超越传统技术，为科学研究和技术应用开辟新的可能性。 《量子纠缠的幽灵：微观世界的奥秘》旨在为广大读者提供一个深入、全面且易于理解的量子物理学入门。本书不依赖于复杂的数学推导，而是通过丰富的概念阐释、生动的例子和深刻的哲学思考，带领您领略微观世界的奇妙与震撼，激发您对宇宙最深层奥秘的好奇与探索。

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这本书在例题和习题的选取上，展现出一种极高的专业水准和时代相关性。它不仅仅停留在那些经典的、已被用滥的例子上，而是巧妙地融入了许多近年来的新兴应用场景和研究热点，这使得学习过程充满了新鲜感和实用价值。我尤其欣赏那些“应用型”的题目，它们往往需要我们将理论知识抽象、建模，然后再去解决一个看似毫不相关的实际问题。这种思维训练，对我个人职业发展方向上的思考也产生了积极影响，让我意识到理论知识的真正力量在于其普适性和转换性。这些习题的设计层次分明，从基础巩固到综合应用，难度梯度设计得非常科学合理，确保了学习者不会因为一两道难题而受挫，而是能稳步提升自己的解决问题的能力。这套习题集本身，就值得单独拿出来称赞一番。

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这本书的印刷质量真是让人眼前一亮，纸张摸起来很有质感，字体排版也相当讲究，阅读起来非常舒适。我特别喜欢它在图表和公式呈现上的细致处理，线条清晰，逻辑感强，这对于理解那些抽象的概念至关重要。封面设计也很有品味，虽然是学术类书籍，但并不显得沉闷，反而透露出一种严谨的美感。装帧结实，感觉可以经受住我这种经常翻阅的读者的“折磨”，边角处理得很圆滑，拿在手里非常顺手。而且，书本的开本大小也拿捏得恰到好处，既保证了内容展示的充分性，又方便携带和在书桌上铺展阅读。这种对细节的极致追求，让整个阅读体验提升了一个档次，让人在学习知识的同时，也能享受到一种视觉上的愉悦。每次翻开它，都能感受到出版方在制本上的用心良苦，这在当前的出版市场中，算是相当难得的精品了。

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我花了相当一段时间来消化这本书的内容，说实话，它的叙述方式有一种独特的韵味。作者似乎非常擅长用一种近乎散文的笔调来引入复杂的概念，而不是上来就抛出一堆定义和定理，这极大地降低了我初次接触新知识时的畏难情绪。比如，在讲解某些基础结构时，作者会先用一个非常贴近生活的比喻来铺垫，等到我们的大脑对这个场景建立起初步的认知模型后，再徐徐展开数学上的严谨定义。这种循序渐进的教学法，对我这种自学能力较弱的人来说，简直是救命稻草。它不是那种冷冰冰的教科书，更像是有一位耐心、睿智的导师在耳边为你娓娓道来，让你在不知不觉中，已经掌握了那些原本看似遥不可及的知识点。这种人文关怀式的写作风格，是这本书最吸引我的地方。

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老实说，我一开始对阅读这本书是抱着将信将疑的态度，毕竟市面上同类书籍汗牛充栋。但这本书的结构组织，尤其是在章节间的逻辑过渡上，展现出一种教科书少有的宏大视野。它不像有些书是零散地堆砌知识点，而是构建了一个完整的知识体系地图。你会清晰地看到，每一个新的概念是如何从前一个概念中“生长”出来的，它们之间错综复杂的关系是如何被一步步梳理清晰的。这种结构上的清晰感，让我能够更好地进行知识的迁移和内化。每一次完成一个小节的学习，都感觉自己像是攀登上了一个新的平台，视野豁然开朗，而不是原地打转。对于那些希望系统性掌握学科脉络的读者来说，这本书的骨架搭建得非常出色，非常扎实可靠。

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这本书的配套资源，尤其是它在线上提供的辅助材料，简直是锦上添花，甚至可以说，是其价值的另一半体现。我指的不仅仅是随书附带的光盘或者二维码链接，而是作者团队维护的一个持续更新的知识社区。里面有针对书中一些疑难问题的详细视频解析，以及其他读者提出的富有创意的解题思路。特别是那些高阶练习题的解析，它们不是简单地给出答案，而是深入剖析了不同解法的优劣和背后的思想内核。这种开放式的学习环境，极大地拓宽了我的视野，让我明白，即便是面对固定的数学理论，依然存在着无限的探索空间。它成功地将一个静态的知识载体，变成了一个动态、互动的学习平台，这一点远远超出了我阅读传统教材的预期。

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