工程电介质物理与介电现象 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西安交通大学出版社

作者:钟力生

出品人:

页数:373

译者:

出版时间:2013-3

价格:48.50元

装帧:

isbn号码:9787560547107

丛书系列:

图书标签:

• 物理
• 专业教材
• EE
• 电介质物理
• 介电现象
• 高电压
• 绝缘
• 电力系统
• 材料科学
• 电子工程
• 物理学
• 电气工程
• 半导体

好的，这是一份围绕“工程电介质物理与介电现象”之外的主题撰写的详细图书简介，字数约为1500字。 --- 书籍名称：《量子信息科学的前沿探索与应用实践》 作者： 张明宇，李晓晴 编著 出版信息： 蓝海科技出版社 建议售价： 188.00 元 --- 内容简介： 在信息技术飞速发展的今天，我们正站在一个由经典计算向量子计算范式转变的历史性关口。本书《量子信息科学的前沿探索与应用实践》旨在为读者提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角，剖析量子信息科学（Quantum Information Science, QIS）这一交叉学科的基石理论、前沿进展以及可行的工程化路径。 本书的编写理念，是力求在理论的严谨性与工程实践的可操作性之间找到完美的平衡点。它并非专注于传统的凝聚态物理或材料科学中的电介质行为，而是将目光聚焦于利用微观世界的量子叠加态与量子纠缠特性，来重塑信息处理、传输和存储的底层逻辑。 全书共分为六个主要部分，结构清晰，逻辑递进，层层深入，确保即使是初次接触量子信息领域的专业人士，也能构建起坚实的知识体系。 第一部分：量子信息科学的理论基石 本部分系统回顾了支撑量子信息科学的数学与物理基础。我们将从线性代数在量子态描述中的应用讲起，深入探讨狄拉克符号、希尔伯特空间以及密度矩阵的物理意义。重点解析了量子比特（Qubit）的概念，并详细阐述了如何利用泡利矩阵构建单比特操作，以及张量积在多比特系统描述中的关键作用。 此外，本部分对量子叠加原理、量子纠缠的定义、EPR对的构建及其物理诠释进行了深入的剖析。读者将清晰理解为何“量子性”是超越经典信息论的根本力量所在。我们将避免冗余的传统电磁学或介质极化讨论，而是专注于量子信息的本质属性。 第二部分：量子计算模型与算法的演进 本部分是全书的核心之一，着重探讨了当前主流的量子计算模型及其对经典计算的超越性。我们详细介绍了通用量子计算的理论框架，包括量子门集（如CNOT、Hadamard门）的构建、量子线路图的绘制标准以及量子线路的优化策略。 算法方面，本书不再局限于简单的物理现象观察，而是聚焦于信息处理范式：《Shor算法》的因子分解机制的数学推导、《Grover算法》在非结构化数据库搜索中的二次加速原理得到了详尽的阐述和复杂度分析。同时，我们对变分量子本征求解器（VQE）和量子近似优化算法（QAOA）等NISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum）时代的混合量子-经典算法进行了细致的分析，讨论了它们在化学模拟和优化问题中的实际潜力。 第三部分：量子硬件平台的工程化挑战 量子计算的实现依赖于稳定、可控的物理载体。本部分全面考察了当前全球范围内最具竞争力的几种量子硬件平台，每一个平台都被视为一个独立的工程系统进行分析，而非关注材料的介电响应。 超导量子比特： 详细介绍了Transmon、Xmon等架构的能级设计，重点分析了微波脉冲控制的精度、退相干时间（$T_1$和$T_2$）的限制因素，以及如何通过电路工程手段来抑制串扰和环境噪声。 离子阱量子比特： 阐述了激光冷却、囚禁机制（如Paul阱或Penning阱），以及如何利用激光精确操控离子的内部能级进行门操作。重点讨论了离子间长程连接的实现技术。 中性原子系统： 探讨了光镊阵列在构建可扩展二维和三维量子计算架构中的优势与难点，以及里德伯格（Rydberg）态在实现高保真度两比特门操作中的作用。 此外，本书也对拓扑量子计算和半导体量子点系统的最新进展进行了概述，强调了工程实现中对环境隔离、低温技术（如稀释制冷机）和高精度脉冲生成系统的依赖性。 第四部分：量子通信与量子网络 信息的高效、安全传输是信息科学的另一大支柱。本部分系统介绍了量子密钥分发（QKD）技术，特别是BB84协议的实现细节，以及其基于物理原理保证信息安全的内在逻辑，这与依赖复杂数学难题的经典加密截然不同。 更进一步，本书探讨了量子中继器（Quantum Repeater）的原理，这是构建远距离量子互联网的关键技术。我们分析了纠缠交换、纠错机制在远距离传输中的必要性，以及光纤和自由空间信道中光子损耗的应对策略，这是一种信息传输的物理优化，而非电介质的损耗分析。 第五部分：量子精密测量与传感 量子系统的极度敏感性，使其成为高精度测量的理想工具。本部分专门探讨了量子传感器的原理，包括原子钟、基于NV色心（Nitrogen-Vacancy Centers）的磁力计和电场计。我们重点分析了如何通过量子态的操控来克服标准量子极限（SQL），实现更高精度的测量，例如在重力波探测和生物医学成像中的潜在应用。这涉及到对量子投影测量和后选择技术的工程化应用。 第六部分：跨学科前沿：量子机器学习与材料模拟 本部分展望了量子信息技术与其他新兴领域的融合。在量子机器学习（QML）方面，本书分析了量子特征提取、量子神经网络（QNN）的结构，以及如何利用量子优势加速数据分析。 在量子模拟方面，我们将重点讨论如何利用量子计算机来精确模拟复杂的电子结构和多体系统行为，预测新材料的特性，这是一种超越传统分子动力学模拟的新型计算范式。 目标读者： 本书面向对量子计算、量子通信、量子传感等前沿科技感兴趣的电子工程、计算机科学、应用物理学、信息安全领域的本科高年级学生、研究生、研究人员及工业界工程师。它要求读者具备扎实的微积分和线性代数基础。 本书特色： 1. 前沿性与实用性并重： 覆盖了从理论基石到最新实验进展的完整知识链条。 2. 工程导向： 大量篇幅用于分析硬件平台的工程实现细节和瓶颈，而非纯粹的理论推导。 3. 体系完整： 结构化地涵盖了量子计算、通信和测量的三大核心分支。 本书旨在培养读者从量子信息科学的宏观视角理解未来信息技术的发展趋势，并为投身于该领域的工程实践提供坚实的理论支撑和实践指导。 ---

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我是一名正在准备研究生入学考试的学生，坦白说，这本书的难度对我来说是一个不小的挑战，但它也是我近期阅读过的最有“嚼劲”的专业书籍。与其他那些过于简化的教材不同，这本书毫不避讳地采用了许多高等数学和张量分析工具来描述物理场。虽然初次接触时，那些偏微分方程的推导让人头疼，但作者在引入复杂的数学工具时，总会辅以非常直观的物理图像来“锚定”这些公式的意义，避免了纯粹的数学堆砌。比如，书中对电磁波在复杂介质中传播的解析解，其推导过程详尽到几乎不需要查阅任何参考资料就能跟上。对我来说，这本书更像是一位严厉又耐心的导师，它逼迫我把之前零散的知识点串联起来，构建起一个完整的、高层次的物理认知框架。读完一章，那种征服了难题的成就感是无与伦比的。

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这本书的行文风格非常具有学术气质，但又不失一种沉静的叙事感。它不是那种枯燥的、只罗列公式和结论的“工具书”。作者在讨论一些历史上的经典理论，比如早期关于电极化机制的争论时，会穿插一些对先驱学者工作背景的介绍，使得整个科学史的脉络变得生动起来。阅读过程中，我仿佛能感受到科学家们是如何一步步揭开这些自然奥秘的。书中对“弛豫”现象的讲解尤为精彩，它没有直接给出复杂的菲兰德或科尔-德拜模型，而是先用一个生动的类比——比如黏性液体中分子重新取向的过程——来建立直观理解，然后再过渡到数学描述。这种由宏观现象到微观机理，再到精确建模的论述路径，极大地提升了阅读的乐趣和理解的深度，让人感觉阅读过程本身就是一次探索知识的旅程。

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我购买这本书主要是为了了解特定功能性介电材料在极端环境下的长期可靠性评估标准。这本书在这方面提供了一个极为扎实和权威的参考框架。它没有停留在对材料本身性质的描述，而是重点构建了一套完整的、可量化的评估体系。特别是关于电荷注入和陷阱态密度的测量方法论，作者详细对比了不同测试技术（如热激活延迟荧光、深能级瞬态光谱）的优劣及其适用范围，这对于实验室设计实验方案至关重要。书中对标准化的测试流程的讲解，考虑到了工业界对数据可重复性和互认性的高要求。此外，针对航空航天和深海探测等特殊应用场景对介电材料提出的新挑战，作者也给出了富有洞察力的分析，指出了现有材料的瓶颈和未来研究的方向。整本书传递出一种严谨、务实、追求极致可靠性的工程精神。

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作为一个在行业里摸爬滚打多年的工程师，我最看重的是书籍的实用性和前瞻性。这本书在这两方面都做得相当出色。我尤其欣赏作者在“失效分析”章节中所采取的独特视角。很多同类书籍只是泛泛地提及常见的介电击穿模式，但这本书深入挖掘了在极端温度和高湿环境下，材料内部微观缺陷如何协同作用导致灾难性故障的机制。书中对“电树枝”生长的动态过程模拟部分，简直就是教科书级别的案例分析，它不仅仅描述了现象，更重要的是提供了预防和控制的工程学思路。此外，书中对新型高频、高介电常数薄膜材料的讨论，也紧跟了当前微电子领域的发展趋势。我试着用书里提到的优化工艺参数去改进我们生产线上一个长期存在的良率问题，效果立竿见影，这直接证明了书中理论指导实践的巨大价值。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，那种沉稳的深蓝色调，配上银色的烫金字体，放在书架上立刻显得很有分量。翻开书页，首先感受到的是纸张的质感，不刺眼，摸起来很舒服，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。内容上，我本来是抱着学习基础知识的心态来的，但很快发现它远不止于此。作者对材料科学的理解非常深入，特别是对那些微观结构和宏观性能之间联系的阐述，逻辑严密，层层递进。举个例子，在讲解特定复合材料的界面效应时，作者不仅列出了现有的理论模型，还巧妙地引入了最新的实验验证数据，让抽象的物理概念变得具体可感。书中大量的图表和示意图绘制得极为精细，无论是晶格结构的三维表示，还是电场分布的矢量图，都清晰明了，极大地帮助了我们这些非理论物理出身的读者去理解复杂的物理过程。这种对细节的执着，体现了作者深厚的学术功底和对读者体验的关怀。

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