Quantum Physics in One Dimension pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Clarendon Press

作者:Thierry Giamarchi

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:2003-12-18

价格:GBP 85.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780198525004

丛书系列:

图书标签:

• 凝聚态理论
• 物理
• 一维
• 玻色化
• 凝聚态物理
• 量子物理
• 物理學
• 物理学
• 量子物理
• 一维系统
• 固体物理
• 量子力学
• 凝聚态物理
• 从头计算
• 电子结构
• 纳米材料
• 计算物理
• 理论物理

好的，这是一本关于量子物理学中一维系统的图书简介，重点在于阐述该领域的核心概念、研究方法以及其在凝聚态物理学中的重要性，同时避免提及您指定的书名及其内容。 --- 书名：一维量子系统的精妙世界 内容简介 本书深入探讨了量子力学在低维度系统中的独特表现，特别是聚焦于一维（1D）体系的物理现象。在现代物理学的前沿领域，从凝聚态物理到量子信息科学，对一维系统的研究占据着核心地位。这些系统虽然在几何上看似简单，却由于量子涨落和拓扑效应的显著增强，展现出远超三维或二维世界的复杂性和奇特性质。本书旨在为读者构建一个清晰、严谨的理论框架，理解这些“一维魔力”的根源，并展示如何利用现代计算和实验技术来探索和验证这些反直觉的量子行为。 第一部分：基础与建模——一维的独特挑战 本书的开篇部分确立了研究一维量子系统的理论基础。与高维空间不同，一维系统在热力学极限下（即粒子数趋于无穷大）无法支持长程的经典有序态，这一现象被称为“梅林-瓦格纳（Mermin-Wagner）定理”的直接推论。我们首先详细介绍了如何构建描述一维电子气或一维自旋链的有效哈密顿量，重点阐述了费米子和玻色子在一维环境下的特殊处理方法。 核心章节深入剖析了费米子系统——特别是“Luttinger液体理论”。这部分内容是理解一维电子学现象的关键。我们摒弃了传统的三维费米液体理论，转而采用“准粒子”概念的局限性，取而代之的是将激发态描述为“集体声子模式”的准粒子激发的激流（confluent excitations）。本书详细推导了Luttinger液体模型中的有效哈密顿量，解释了电荷和自旋自由度如何解耦，以及这种解耦如何导致了与高维系统中完全不同的输运特性，例如零电阻的电荷传输（尽管这需要特殊的边界条件来维持）。我们还将探讨如何利用“密度算符”和“场算符”来描述这些非费米液体行为的精确数学形式。 第二部分：自旋动力学与磁性——低维磁体的精髓 在磁性材料的研究中，一维自旋链的重要性无可替代。本书随后转向自旋系统，特别是一维反铁磁体。我们将详尽解析海森堡（Heisenberg）一维自旋链模型的精确解法，即著名的Bethe Ansatz（贝特假设）。这一章节不仅是理论物理学中的一个里程碑，也是展示如何以精确解析手段解决复杂多体问题的典范。我们将解析Bethe Ansatz的步骤，讨论其在确定基态能量和低能激发谱中的应用。 进一步地，我们将研究受扰动的一维自旋系统，例如引入单离子磁各向异性和Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互作用。这些微小的扰动如何引发拓扑相变，以及在量子磁畴壁中如何形成奇特的激发态，是本部分研究的重点。对于实际应用导向的研究，我们还将讨论“自旋液体”这一概念在一维系统中的初步体现，以及它与量子纠缠的内在联系。 第三部分：拓扑与关联效应——超越标准模型 本书的高潮部分聚焦于一维系统中的拓扑量子现象和强关联效应。一维系统是检验拓扑绝缘体和拓扑超导体概念的理想平台，因为空间限制使得拓扑保护的边缘态异常清晰和稳定。我们将详细介绍Kitaev链模型的精确解，这是一个描述一维$p$-波超导体的核心模型。通过构建和分析其能带结构，读者将清晰地理解Majorana费米子的物理意义——即费米子与其自身反粒子等同的特性，以及这些费米子如何存在于系统的两端，提供实现容错量子计算的潜在基础。 在强关联部分，本书转向更具挑战性的课题，如一维电子的莫特（Mott）绝缘态。虽然严格的莫特绝缘态在三维系统中表现为简单的电荷有序，但在低维下，它与电荷密度波（CDW）和自旋密度波（SDW）的竞争与共存变得异常复杂。我们将利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法作为强大的数值工具，来探索超越简单平均场理论描述的低能物理。DMRG不仅能精确计算低维系统的基态性质，还能有效揭示其“短程纠缠”的结构，为理解量子信息在凝聚态系统中的传播提供了窗口。 第四部分：前沿应用与展望 本书的收尾部分探讨了这些基础理论在一系列新兴技术中的应用。我们讨论了如何利用一维量子阱、量子点链或碳纳米管中的电子行为来验证Luttinger液体理论的预测。此外，对一维光子晶体和机械振动子链的研究，展示了如何将量子物理原理扩展到光与物质的耦合系统，以及如何利用这些系统来模拟复杂的电子关联问题（即量子模拟）。 总之，《一维量子系统的精妙世界》是一本面向高年级本科生、研究生以及研究人员的专业参考书。它要求读者具备扎实的量子力学和统计物理学基础，但通过详尽的推导和丰富的实例，将引导读者深入理解，在维度受限的环境下，量子世界的复杂性和美感如何得以淋漓尽致地展现。本书的目标是激发读者对凝聚态物理中低维现象的深入思考，并为未来在量子技术领域的研究奠定坚实的理论基石。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题“Quantum Physics in One Dimension”本身就勾起了我极大的兴趣，但说实话，当我翻开它时，心中带着一丝疑虑：一维量子世界，这听起来是不是过于简化了？毕竟，现实世界的量子现象往往发生在三维甚至更高维度的空间里，涉及复杂的相互作用和多体问题。然而，这本书却以一种极其精妙的方式，将量子力学的核心概念，如波函数、叠加态、量子隧穿、能量量子化等等，巧妙地呈现在一个维度之中。作者似乎有意避开那些在三维世界中容易让人望而生畏的复杂数学推导，转而采用一种更加直观、更加概念化的方式来阐述。这就像是把一座宏伟的建筑，先拆解成最基础的积木，然后用最简单易懂的方式重新搭建起来。我尤其欣赏的是书中对一些经典一维模型（例如无限深势阱、有限深势阱、谐振子等）的深入探讨，这些模型虽然简单，却能深刻地揭示量子世界的奇特性质。通过对这些模型的分析，我开始理解为什么量子态不是连续变化的，为什么能量只能取特定的离散值，以及粒子如何能够“穿透”理论上无法逾越的势垒。这种“简化”反而让我能够更清晰地聚焦于量子力学的本质，而不是被繁杂的数学细节所淹没。这本书更像是一位经验丰富的向导，带领我在量子物理的迷宫中找到了一条清晰的路径，让我能够欣赏沿途的风景，而不是迷失在岔路口。它让我意识到，即使在一个看似受限的一维环境中，量子世界的丰富性和复杂性依然丝毫不减，甚至因为维度的约束，某些现象反而更加凸显其独特的魅力。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到《Quantum Physics in One Dimension》这本书时，老实说，我曾一度担心它可能会过于“学院派”，充斥着晦涩难懂的数学公式和抽象的概念，让我望而却步。毕竟，量子物理本身就是一个门槛较高的领域。然而，当我真正开始阅读这本书时，我的顾虑瞬间烟消云散，取而代之的是一种深深的震撼和喜悦。作者以一种极其独特的视角，将量子力学的核心概念，如叠加态、量子隧穿、能量本征态等，巧妙地“压缩”进了一维的空间中。这种“压缩”并非内容的删减，而是对核心思想的提炼和升华。我尤其被书中对“不确定性原理”的阐述所打动。在一维的“直线”上，粒子位置和动量的不确定性，被描绘得如此直观，我仿佛能“看到”一个粒子无法同时精确地确定自己的位置和运动方向。这比那些抽象的数学表述更能让我产生共鸣。书中对“粒子在势阱中的行为”的讲解也让我印象深刻，其能量谱的离散化，在一维的图景下，就像是在一条笔直的轨道上，粒子只能停留在特定的“站点”上，而不能随意停留在站点之间。这种形象化的比喻，极大地降低了理解的难度。而且，这本书并没有停留在对基础概念的介绍，而是开始触及一些更具挑战性的议题，例如如何在一维系统中模拟量子相干性，以及这些一维模型在实际物理研究中的应用。这让我意识到，即使在最简化的维度下，量子世界依然充满了无限的奥秘。这本书就像一位技艺高超的雕塑家，用最简单的材料，却雕刻出了最精美、最富有生命力的作品，让我惊叹不已。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，《Quantum Physics in One Dimension》这本书的名字，一开始并没有让我产生太多的期待，我总觉得，将如此复杂和迷人的量子世界，压缩到“一维”这个简单的设定里，会不会显得过于“粗糙”，或者仅仅是科普性质的浅尝辄止。然而，当我真正翻开这本书，并沉浸其中时，我才意识到，我完全低估了它的价值。作者以一种极其高超的智慧，将量子力学中最具代表性的概念，例如量子叠加、量子纠缠（在一维语境下）、量子隧穿等，用一种极其精炼和直观的方式呈现出来。我尤其赞赏书中对“能量本征态”的描述。在一维的“通道”中，粒子的能量被清晰地划分为一个个独立的“台阶”，我能清晰地看到，为什么粒子只能拥有这些特定的能量值，而不能在台阶之间自由跳跃。这种“阶梯式”的理解，彻底颠覆了我对能量连续性的固有观念。书中对“波函数的几率解释”也让我茅塞顿开，我不再是被抽象的数学符号所困扰，而是能通过一维的图景，直观地理解波函数如何表示粒子在空间中的出现概率。更让我惊喜的是，这本书并没有止步于对基础概念的介绍，而是进一步探讨了如何利用一维模型来研究更复杂的问题，例如“量子相干性”的保持和丧失，以及这些一维模型在模拟量子计算中的作用。这让我意识到，即使在一个受限的一维空间里，量子世界依然展现出其无穷的复杂性和迷人之处。这本书就像一位技艺精湛的建筑师，用最简单的材料，却搭建出了最坚固、最精巧的结构，让我对量子物理的理解，达到了一个新的高度。

评分☆☆☆☆☆

《Quantum Physics in One Dimension》这本书的标题，在我看来，本身就充满了一种“挑战”的味道，它似乎在暗示着，即使在最简化的维度里，量子物理依然能够展现出其不容忽视的复杂性和魅力。而当我深入阅读这本书时，我发现，它完全没有辜负这个充满野心的标题。作者以一种令人惊叹的清晰度和逻辑性，将量子力学的核心原理，如波粒二象性、量子叠加、量子隧穿等，巧妙地展现在了一维的空间之中。我尤其被书中对“粒子在势垒中的行为”的阐释所吸引。在一维的“直线”上，粒子如何“穿过”一个能量比它更高的势垒，这种“量子隧穿”的现象，被描绘得如此生动和直观，仿佛我能亲眼看到粒子“钻过”障碍物的过程。这种形象化的描述，极大地加深了我对这个反直觉现象的理解。书中对“量子谐振子”的讲解也让我受益匪浅，其能量的离散化，在一维模型中被清晰地展示出来，我能清晰地看到，为什么粒子的能量只能取特定的、分立的值。更让我惊喜的是，这本书并没有止步于对基本概念的介绍，而是进一步探讨了如何利用一维模型来研究更广泛的量子现象，例如“量子纠缠”在一维系统中的表现，以及这些一维模型在凝聚态物理等领域的实际应用。这让我意识到，一维量子物理并非只是一个理论上的“简化”，它本身就蕴含着深刻的物理意义和潜在的应用价值。这本书就像一位经验丰富的探险家，用最简洁的地图，带我深入了量子世界的“单行道”，让我领略到了最独特的风景，让我对这个领域产生了前所未有的敬畏之情。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次看到《Quantum Physics in One Dimension》这本书的标题时，我的内心其实是有点犹豫的。毕竟，量子物理的世界本就以其反直觉和复杂性而闻名，而“一维”这个限定，很容易让人联想到“简化得不成样子”或者“只是蜻蜓点水”。然而，事实证明，我的担忧完全是多余的。这本书的作者，以一种令人惊叹的智慧和清晰的洞察力，将量子力学中那些最核心、最本质的要素，如同剥洋葱一般，一层层地展现在读者面前，而这一切都发生在那个看似“单调”的一维空间里。我发现，恰恰是这种“一维”的限制，使得一些在多维空间中容易被忽视的细节，在此刻变得格外突出。例如，书中对“叠加态”和“测量”的讨论，在一维模型中，我能够更直观地理解一个粒子是如何同时处于多种状态，又如何在观测下“坍缩”到其中一种状态的。这种理解，远比那些三维空间的抽象描述来得更加深刻。书中对“波函数”的阐述也让我耳目一新，我不再是被各种复杂的积分和微分方程所困扰，而是能通过一维图景，清晰地看到波函数如何描述粒子的概率分布，以及它如何随时间和空间的变化而演化。更重要的是，作者并没有将这本书仅仅停留在理论概念的层面，而是通过引入一些经典的“一维量子模型”，例如“有限深势阱”或“谐振子”，将抽象的理论与具体的物理情境相结合。这让我感觉，我不仅仅是在学习量子物理的理论，更是在“亲身经历”这些量子现象。这本书就像一位技艺高超的魔术师，用最简单的道具，却能变幻出最令人惊叹的奇迹，让我沉醉其中，欲罢不能。

评分☆☆☆☆☆

《Quantum Physics in One Dimension》这本书的书名，一开始就勾起了我的好奇心，但我同时也带着一丝谨慎，因为“一维”的设定，总让人觉得可能过于简化，无法触及量子物理的真正深度。然而，事实证明，我的顾虑是多余的，这本书的精彩程度，完全超出了我的想象。作者以一种非凡的洞察力，将量子力学的精髓，浓缩在一维的框架中，展现出一种令人惊叹的清晰度和直观性。我尤其欣赏书中对“量子态的演化”的描述。在一维的空间中，波函数就像一条在轨道上游走的“波浪”，其传播和振幅的变化，清晰地揭示了粒子状态的动态过程。这种动态的描绘，远比静态的数学公式更能让我理解量子系统的行为。书中对“散射理论”的探讨也让我印象深刻，粒子如何与势垒发生相互作用，如何被反射或透射，在一维的简易模型中，被描绘得如同一次简单的“碰撞”，但其背后却蕴含着深刻的量子力学原理。更让我惊喜的是，作者并没有仅仅停留在对基本概念的介绍，而是进一步探讨了如何利用一维系统来模拟一些更复杂的量子现象，例如“量子霍尔效应”的一维类比，以及这些模型在量子信息处理领域的潜在应用。这让我意识到，一维量子物理并非只是一个理论上的“简化版”，它本身就蕴含着丰富的物理内涵和广阔的应用前景。这本书就像一位经验丰富的旅行者，用最简洁的路线，带我领略了量子世界最独特的风光，让我对这个领域产生了前所未有的热爱。

评分☆☆☆☆☆

这本书《Quantum Physics in One Dimension》的书名，一开始就吸引了我，但我也曾担心它会不会因为“一维”这个限制而显得过于单薄，无法展现量子力学的全貌。然而，这本书完全打消了我的疑虑，甚至让我对量子物理有了更深刻的理解。作者巧妙地利用一维空间作为“实验室”，来剖析那些在三维世界中可能被复杂性所掩盖的量子现象。我发现，通过限制自由度的数量，许多看似深奥的概念变得异常清晰。例如，书中对“量子隧穿”的解释，在一维直观的图景下，简直是“一目了然”。我能清晰地“看到”一个粒子如何“爬过”或者“钻过”一个能量势垒，即使它的能量不足以克服这个势垒。这与我过去阅读的三维教材中，那种抽象的概率云描述，有着天壤之别。书中对“量子谐振子”的讲解也让我印象深刻，其能量量子化的离散谱，在一维模型中被描绘得淋漓尽致。我能够清晰地理解，为什么粒子只能拥有这些特定的能量状态，而不是任意的能量值。这种“剥离”复杂性的方法，反而让我能够更专注于量子力学的核心原理。而且，书中并非只是对基础知识的重复，它还通过一些巧妙的例子，展示了如何利用一维模型来研究一些更广泛的量子现象，例如边界条件的影响，以及如何通过改变势能函数来影响粒子的行为。这本书让我感觉，它不仅是在讲授“一维量子物理”，更是在用一维的视角，来揭示量子世界的普遍规律。它就像一位经验丰富的老师，知道如何用最简洁的语言，最生动的比喻，来点燃学生对科学的好奇心，让我觉得，原来量子世界也可以如此迷人。

评分☆☆☆☆☆

拿到《Quantum Physics in One Dimension》这本书时，我承认自己带着一种“技术流”的心态去审视它，总觉得“一维”的设定，会不会意味着会省略掉太多在多维空间中至关重要的相互作用和复杂性，从而使得内容变得“肤浅”。然而，事实证明，这种担忧是完全不必要的。作者以一种极其精妙的方式，将量子力学中最具核心价值的理念，如量子叠加、量子退相干、量子隧穿等，在一维这个“受限”的空间里，展现得淋漓尽致。我尤其对书中关于“粒子与边界的相互作用”的讨论印象深刻。在一维的“轨道”上，边界条件对粒子行为的影响被放大，这使得我能够更清晰地理解，边界如何影响着粒子的能量谱和波函数。这种“放大细节”的方法，反而让我对量子现象有了更深刻的洞察。书中对“量子态的测量”的描述也让我受益匪浅，在一维的“直线”上，一个粒子如何在被测量时从叠加态“坍缩”到某个确定的状态，这种过程被描绘得如同“事件”一般清晰可见，极大地加深了我对测量问题的理解。更让我惊喜的是，作者并没有仅仅停留在对基础概念的介绍，而是进一步探讨了如何利用一维模型来模拟一些更复杂的量子效应，例如“量子相干性”的保持和损耗，以及这些模型在理解非平衡态量子系统中的作用。这让我意识到，即使在最简化的维度下，量子世界依然充满了无穷的复杂性和迷人之处。这本书就像一位技艺高超的导演，用最简单的镜头语言，却捕捉到了量子世界最精彩、最动人的瞬间，让我对这个领域产生了前所未有的热情。

评分☆☆☆☆☆

《Quantum Physics in One Dimension》这本书的书名，乍一看，可能会让人觉得内容会比较“走马观花”，或者仅仅是对多维量子物理的浅层概括。然而，事实远非如此，这本书的深度和广度，完全超出了我的预期。作者以一种极其巧妙的方式，利用一维空间作为“画布”，描绘出了量子力学最核心的图景。我尤其欣赏书中对“能量量子化”概念的阐释。在三维空间中，能量量子化往往涉及到复杂的角动量和径向部分，但在作者的一维构建下，能量的离散性就如同阶梯一般清晰可见。我能清晰地看到，为什么粒子只能占据特定的能量“台阶”，而不能停留在台阶之间。这种直观的感受，极大地加深了我对能量量子化这一量子力学基石的理解。书中对“波粒二象性”的讨论也让我受益匪浅。在一维的“轨道”上，粒子的波动性被描绘得淋漓尽致，我能清晰地“看到”粒子是如何像波一样在空间中传播，又如何在特定条件下表现出粒子的属性。这种形象化的描述，比那些纯粹的数学公式更能触动我的内心。更令人惊喜的是，这本书并未止步于基础概念，而是开始探讨一些更具挑战性的议题，例如“量子纠缠”在一维系统中的表现形式，以及如何利用一维模型来模拟一些更复杂的量子现象，如“量子相干性”和“量子退相干”。这让我意识到，即使在最简化的维度中，量子世界的复杂性和奇妙性依然展现得淋漓尽致。这本书就像一位经验丰富的引导者，带领我在量子世界的“单行道”上，领略最独特的风景，让我真正领略到“少即是多”的智慧。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到《Quantum Physics in One Dimension》这本书时，我承认自己是带着一种“看热闹”的心态去翻阅的，毕竟“一维量子物理”听起来就像是给量子力学开了一个“速成班”，不知道会不会过于浅显，丢失了其精髓。然而，随着阅读的深入，我惊喜地发现，这本书的价值远超我的想象。它并非简单地删减内容，而是以一种极其高明的方式，将量子力学的核心思想浓缩在一维的框架下。作者并没有回避那些经典的量子力学概念，例如不确定性原理、量子纠缠（尽管在一维的语境下描述会略有不同），甚至是波粒二象性。他通过精心设计的例子和类比，将这些抽象的概念变得生动具体。我尤其被书中关于“粒子在势阱中的行为”的描述所吸引。在三维空间中，这往往需要复杂的态叠加和归一化处理，但在作者的一维描绘下，粒子如同在一个狭窄的通道中运动，其能量谱和波函数形态清晰可见，仿佛一幅幅量子世界的素描。书中的数学推导也恰到好处，不会让你感到窒息，但足够严谨，能让你跟随作者的思路一步步理解背后的逻辑。最令人称道的是，它并没有止步于基础概念的介绍，而是开始触及一些更进阶的话题，例如如何在一个维度上模拟更复杂的量子系统，以及这些一维模型在凝聚态物理等领域中的实际应用。这让我意识到，一维量子物理并非只是一个抽象的理论练习，它本身就蕴含着深刻的物理意义和潜在的应用价值。这本书就像一位技艺精湛的厨师，用最朴素的食材，却烹饪出了一道道充满惊喜和风味的佳肴，让我回味无穷。

评分☆☆☆☆☆

玻色化的好书，图像十分清晰，个人觉得好过另一本玻色化名著。

评分☆☆☆☆☆

A la carte. A one-dimensional world can also be a maze.

评分☆☆☆☆☆

A la carte. A one-dimensional world can also be a maze.

评分☆☆☆☆☆

玻色化的好书，图像十分清晰，个人觉得好过另一本玻色化名著。

评分☆☆☆☆☆

A la carte. A one-dimensional world can also be a maze.