单片机原理与实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:陈连坤

出品人:

页数:434

译者:

出版时间:2009-11

价格:42.00元

装帧:

isbn号码:9787811238662

丛书系列:

图书标签:

• 单片机
• 嵌入式系统
• 原理图
• C语言
• 汇编语言
• 实践
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• 微控制器
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探索量子世界的奥秘：从基础概念到前沿应用 量子力学，作为描述微观粒子行为的基石，彻底颠覆了我们对现实的认知。它揭示了一个充满奇妙现象的世界，在这里，粒子的位置和动量无法同时精确测量（不确定性原理），粒子可以同时处于多种状态（叠加态），并且远距离的粒子之间可能存在着神秘的关联（量子纠缠）。本书旨在带领读者深入浅出地探索量子世界的奥秘，从最基础的概念出发，逐步深入到量子力学的前沿研究领域。 第一部分：量子世界的基石——概念的构建 我们将从经典物理学的局限性开始，引出量子力学诞生的历史背景和驱动力。通过回顾普朗克关于黑体辐射的量子假设，以及爱因斯坦对光电效应的解释，读者将理解能量量子化的概念是如何产生的。接着，我们将详细阐述德布罗意的物质波理论，解释为何电子等微观粒子也表现出波动性，并通过双缝干涉实验直观地展示这种奇特性质。 海森堡不确定性原理是量子力学的核心之一，我们将通过清晰的数学表述和形象的比喻，帮助读者理解我们无法同时精确知道一个粒子的位置和动量。这并非测量技术的局限，而是微观粒子本身的内在属性。 波函数 $psi(x, t)$ 将作为描述量子系统状态的核心工具。我们将介绍薛定谔方程，这是量子力学中的基本动力学方程，它描述了波函数如何随时间演化。通过对不同势场中的薛定谔方程的求解，例如无限深势阱和有限深势阱，读者将学习到量子态的能量是量子化的，以及粒子被束缚在特定区域的概率分布。 第二部分：量子现象的深度剖析 量子叠加态与测量问题： 我们将深入探讨叠加态的概念，理解一个粒子可以同时存在于多个状态的可能性。例如，一个电子的自旋可以是“上”和“下”的叠加。紧接着，我们将聚焦于量子测量过程，阐述测量行为如何导致叠加态坍缩到某一确定的状态，以及概率在量子世界中的关键作用。我们将讨论“观察者效应”的真正含义，以及量子退相干在解释宏观世界为何看起来不是量子的过程中扮演的角色。 量子纠缠的奇妙世界： 量子纠缠是量子力学中最令人费解也最具潜力的现象之一。我们将解释两个或多个粒子如何建立一种特殊的关联，使得它们的状态是相互依赖的，即使它们在空间上相距遥远。通过贝尔不等式的讨论，我们将证明纠缠是一种超越经典关联的现象，并引出“鬼魅般的超距作用”这一爱因斯坦的质疑。理解纠缠对于开发量子通信和量子计算至关重要。 量子隧穿效应： 经典物理学中，粒子无法越过能量高于其自身的势垒。然而，在量子世界中，粒子有一定概率“穿过”这个势垒，即使它没有足够的能量。我们将通过数学模型解释量子隧穿的概率，并列举其在自然界中的重要应用，如核聚变中的质子-质子反应，以及扫描隧道显微镜（STM）的工作原理。 第三部分：量子力学的前沿应用与未来展望 量子计算的革命： 量子计算利用量子叠加和量子纠缠的特性，能够解决经典计算机难以企及的问题。我们将介绍量子比特（qubit）的概念，以及它与经典比特的区别。讨论常见的量子算法，例如Shor算法（用于大数分解）和Grover算法（用于搜索），并解释它们为何能带来指数级的加速。本书将描绘量子计算机的发展现状，包括不同类型的量子比特实现方式（如超导量子比特、离子阱量子比特）以及当前面临的挑战，如量子退相干和量子纠错。 量子通信的安全性： 量子通信利用量子力学的原理，实现了理论上不可破解的保密通信。我们将详细介绍量子密钥分发（QKD）的基本原理，例如BB84协议，以及它是如何通过量子叠加和测量过程来检测窃听的。读者将了解到量子隐形传态（quantum teleportation）的概念，它并非真正意义上的“物质传送”，而是将一个粒子的量子状态传递到另一个粒子上，其在未来量子网络构建中的重要性。 量子传感与测量： 量子传感技术利用量子系统的极高灵敏度，能够实现前所未有的测量精度。我们将探讨量子传感器如何利用量子纠缠或叠加态来测量磁场、电场、引力场等物理量，其在医学成像、基础科学研究以及导航系统中的潜在应用。 凝聚态物理中的量子现象： 量子力学在解释材料的宏观性质方面发挥着核心作用。我们将简要介绍超导、超流等量子宏观现象，以及它们在现代科技中的应用。 本书旨在为对量子世界感到好奇的读者提供一个全面而深入的视角。无论你是希望理解宇宙最基本规律的学生，还是对未来科技发展充满憧憬的工程师，亦或是仅仅想挑战自己思维边界的探索者，都能在这本书中找到属于自己的收获。我们将以清晰的逻辑、严谨的论证和生动的例子，带领你一同遨游量子世界的奇妙海洋。

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