具体描述
好的，这是一份关于其他主题的图书简介，字数在一千五百字左右，内容详实，不涉及《Visual Basic 基础与应用》的相关内容。 --- 深入理解量子纠缠：从理论基石到前沿应用 作者： 艾登·卡特赖特 博士 出版社： 黎明科学出版社 ISBN： 978-1-56789-012-3 页数： 780页 定价： 198.00 元 --- 内容简介 《深入理解量子纠缠：从理论基石到前沿应用》是一部里程碑式的著作，它系统、深入地探讨了量子力学中最神秘、也最引人注目的现象——量子纠缠。本书旨在为物理学、计算机科学以及前沿技术领域的学者、研究人员和高阶学生提供一个全面、精确且富有洞察力的指南。它不仅梳理了量子纠缠的理论演变历程，更详尽地剖析了其实际应用的可能性与当前的工程挑战。 本书的撰写历经近十年时间，集合了作者在基础物理学、信息论和实验量子技术领域多年的研究成果。不同于以往侧重于特定数学推导的教科书，本书采取了一种跨学科的叙事方式，力求在保证科学严谨性的同时，兼顾概念的清晰度和物理图像的直观性。 第一部分：理论基石与历史溯源 (The Foundations and Historical Context) 本部分追溯了量子纠缠概念的诞生及其在物理学界引发的深刻哲学和实验争议。 第一章：经典物理学的局限与量子革命的序幕。 追溯到普朗克常数、波粒二象性以及薛定谔方程的建立。重点分析了经典物理学在解释黑体辐射、光电效应和原子光谱方面的失败，为引入非定域性概念铺垫。 第二章：爱因斯坦、波多尔斯基与罗森的“EPR佯谬”。 这是理解纠缠现象的起点。本章细致解析了EPR论文的核心论点——实在性与定域性的坚持，并详细阐述了“隐变量”理论的尝试。我们不仅重现了原始的逻辑推导，更引入了现代的视角来审视其论证的巧妙之处与潜在的哲学陷阱。 第三章：贝尔不等式的诞生与实验检验。 贝尔不等式是区分量子力学与所有定域隐变量理论的决定性工具。本章深入讲解了贝尔不等式的数学结构，包括CHSH不等式等变体。随后，本书详细回顾了阿斯佩（Aspect）、克劳泽（Clauser）等先驱的实验设计，重点分析了如何克服“漏洞”（如定域性漏洞和探测效率漏洞），最终无可辩驳地证实了量子纠缠的非定域关联性。 第四章：纠缠的数学描述——密度矩阵与张量积空间。 这一章转向更严格的数学工具。解释了纯态与混态的区别，引入密度矩阵（Density Matrix）的概念来描述多体系统。重点阐述了可分离性判据（Separability Criterion）和冯·诺依曼熵（Von Neumann Entropy）在量化纠缠程度上的作用。读者将清晰地理解，一个系统的纠缠度如何由其纯态的分解难度决定。 第二部分：纠缠的特性与量化 (Characteristics and Quantification of Entanglement) 本部分深入探究了纠缠的内在属性，包括其脆弱性、可复制性限制以及如何准确测量它。 第五章：纠缠的脆弱性：退相干现象的剖析。 量子信息处理的最大障碍在于环境噪声。本章详尽分析了退相干（Decoherence）的机制，包括与环境的相互作用如何导致系统混合（Mixture）并丢失量子特性。我们比较了不同物理系统（如超导电路、囚禁离子和光子）中退相干时间的差异及其对纠缠寿命的影响。 第六章：不可克隆定理与单配性（Monogamy of Entanglement）。 探讨了量子信息理论中“不可克隆定理”（No-Cloning Theorem）的重要性，并将其与“单配性”概念联系起来。单配性指出，一个粒子对另一个粒子的纠缠程度越高，它与第三个粒子纠缠的可能性就越低。这在多方安全协议中具有核心意义。 第七章：主要的纠缠度量衡。 除了熵以外，本书还介绍了纠缠的一些重要量化指标，如纠缠纯度（Entanglement Purity）、纠缠值（Concurrence）以及“纠缠见证者”（Entanglement Witnesses）。通过实际案例展示了如何通过实验测量来推断一个给定的量子态是否纠缠。 第三部分：前沿应用与工程挑战 (Frontier Applications and Engineering Hurdles) 本书的后半部分聚焦于如何将理论上的纠缠转化为实际可用的技术，这是当前量子信息科学中最活跃的领域。 第八章：量子通信：量子密钥分发（QKD）。 重点介绍基于纠缠的QKD协议，如E91协议。详细分析了纠缠源的制备、分发过程中的损耗以及如何利用纠缠特性实现理论上绝对安全的密钥交换。讨论了城际QKD网络构建中的中继器和放大挑战。 第九章：量子计算的引擎：纠缠门与容错。 纠缠是构建通用量子计算机的根本资源。本章详细解析了实现两比特纠缠门的物理机制（如CNOT门或CZ门）在不同量子硬件平台上的具体实现。此外，还介绍了量子纠错码（Quantum Error-Correcting Codes）如何利用多体纠缠来保护量子信息免受噪声干扰。 第十章：量子隐形传态（Quantum Teleportation）的实现与意义。 不仅回顾了隐形传态的基本步骤（利用贝尔态测量），更深入探讨了其在构建分布式量子计算网络中的核心作用。章节中包含了对光子系统、原子系统和固态系统中隐形传态实验精度的比较分析。 第十一章：量子传感与测量：利用纠缠提高精度。 探讨了纠缠态如何打破标准量子极限（SQL），达到海森堡极限（HL）。重点介绍了纠缠光场在引力波探测、超灵敏磁力测量以及时间频率标准中的潜在应用。分析了如何设计优化的“压缩态”（Squeezed States）来最小化测量噪声。 第十二章：未解决的问题与未来展望。 本章总结了当前研究的前沿热点，包括高维纠缠（Hyperentanglement）、引力量子纠缠的探测尝试、以及纠缠在理解黑洞信息悖论中的作用。本书以对未来研究方向的深刻洞察作结，鼓励读者参与到这个变革性的科学领域中。 --- 读者对象 本书内容难度适中偏高，适合具备扎实线性代数和基础量子力学背景的读者。尤其推荐给： 1. 高年级本科生和研究生： 作为量子信息、量子光学或凝聚态物理选修课的参考教材。 2. 量子技术研发工程师： 寻求从基础理论到工程实现之间桥梁的专业人士。 3. 理论物理学家： 希望系统回顾并深化对非定域性物理现象理解的研究人员。 通过本书，读者将不仅掌握量子纠缠的数学工具，更将深入理解这一现象对我们理解宇宙本质和重塑未来技术的深远意义。本书的图表清晰，数学推导详尽而又不失优雅，是理解量子纠缠领域的权威参考书。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有