The Beginner's Guide to Winning the Nobel Prize pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Columbia University Press

作者:Peter Doherty DVM

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:2006-04-05

价格:USD 27.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780231138963

丛书系列:

图书标签:

学术写作
科研生涯
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职业发展
学术出版
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具体描述

In The Beginner's Guide to Winning the Nobel Prize, Doherty recounts his unlikely path to becoming a Nobel Laureate. Beginning with his humble origins in Australia, he tells how he developed an interest in immunology and describes his award-winning, influential work with Rolf Zinkernagel on T-cells and the nature of immune defense. In prose that is at turns amusing and astute, Doherty reveals how his nonconformist upbringing, sense of being an outsider, and search for different perspectives have shaped his life and work. Doherty offers a rare, insider's look at the realities of being a research scientist. He lucidly explains his own scientific work and how research projects are selected, funded, and organized; the major problems science is trying to solve; and the rewards and pitfalls of a career in scientific research. For Doherty, science still plays an important role in improving the world, and he argues that scientists need to do a better job of making their work more accessible to the public. Throughout the book, Doherty explores the stories of past Nobel winners and considers some of the crucial scientific debates of our time, including the safety of genetically modified foods and the tensions between science and religion. He concludes with some "tips" on how to win a Nobel Prize, including advice on being persistent, generous, and culturally aware, and he stresses the value of evidence. The Beginner's Guide to Winning the Noble Prize is essential reading for anyone interested in a career in science.

深入量子纠缠的奇妙世界：粒子间的隐秘联系作者：[虚构作者姓名，例如：阿历克斯·陈] 出版社：[虚构出版社名称，例如：维度科学出版社] 图书编号：QES-2024-001 页数：680页装帧：精装，附赠高清星图海报 --- 内容简介本书旨在为物理学爱好者、专业研究人员以及对宇宙基本运作原理怀有好奇心的读者，提供一份关于量子纠缠现象及其前沿应用的全面而深入的指南。量子纠缠，爱因斯坦曾戏称为“鬼魅般的超距作用”，是量子力学中最引人入胜、也最具颠覆性的概念之一。它描述了两个或多个粒子之间存在一种特殊的关联，无论它们相距多远，测量其中一个粒子的状态会瞬间影响另一个粒子的状态，这种关联超越了经典物理学的时空限制。本书并非一本简单的科普读物，而是建立在严谨的数学框架和最新的实验证据之上，力求在保持学术深度的同时，使复杂概念易于理解。全书结构清晰，逻辑严密，分为四大核心部分：理论基石、实验验证、信息科学应用、以及哲学与未来展望。第一部分：理论基石——从贝尔不等式到量子信息本部分将追溯量子纠缠的理论起源。我们将从回顾量子力学的基本假设开始，详细解析波函数、希尔伯特空间以及量子态的描述。重点章节将深入探讨EPR悖论（爱因斯坦-波多尔斯基-罗森佯谬）的提出背景，它首次对量子力学的完备性提出了尖锐挑战。随后，我们将花费大量篇幅讲解贝尔不等式及其各项变体。贝尔不等式是区分量子力学和任何“定域实在论”理论的决定性工具。我们会详细剖析CHSH不等式（Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式）的数学推导过程，解释其如何将实验测量与理论预测严格区分开来。读者将理解，实验对贝尔不等式的违反，无可辩驳地证明了定域实在论的失败，并确立了量子纠缠作为宇宙基本属性的地位。我们还会介绍量子比特（Qubit）的概念，它作为量子信息的基本单位，如何利用叠加态和纠缠态实现比经典比特（Bit）更强大的信息处理能力。本部分将引入密度矩阵和冯·诺依曼熵，用以量化系统的纯度和纠缠程度。第二部分：实验验证——捕捉鬼魅般的联系量子纠缠早已不是纯粹的理论推测，而是可以通过精密的实验手段进行制备和测量的现实现象。本部分将聚焦于历史上和当代最关键的纠缠实验。我们将详细介绍光子对的制备技术，包括自发参量下转换（SPDC）和自发四波混频（SFWM）等核心技术。对于实验装置的搭建、光束的偏振控制以及符合计数器的设计，我们将提供详尽的图解和技术说明。重点内容包括对“无漏洞”贝尔测试的追踪。早期的贝尔实验存在“定域性漏洞”和“探测效率漏洞”。本书将系统性地回顾如何通过空间分离技术（确保信息传播时间长于光速）来关闭定域性漏洞，以及如何通过高效率超导纳米线单光子探测器来弥补探测效率漏洞。读者将了解到如何通过高精度的时间分辨测量，确凿无疑地验证了纠缠的非定域性。此外，本部分还将探讨宏观尺度下的纠缠现象，例如机械振子、超导电路中的纠缠态，展示纠缠现象并非局限于微观粒子，而是可能普适于更宏大的系统中。第三部分：量子信息科学的应用——超越图灵机纠缠态是下一代信息技术的物质基础。本部分将全面阐述如何利用纠缠来革新计算、通信和精密测量领域。量子计算：我们将深入探讨量子门操作，特别是如何利用纠缠门（如CNOT门）来构建通用的量子电路。对于Shor算法和Grover算法背后的纠缠资源需求，我们将进行详细的复杂度分析。本章也会介绍当前主流的物理实现平台，如超导量子比特、离子阱、拓扑量子比特等，并对比它们在实现高保真度纠缠态方面的优劣。量子通信与网络：纠缠在安全通信中的作用至关重要。我们将详细阐述量子密钥分发（QKD）的原理，特别是基于纠缠的BB84协议的改进版——Ekert91协议，及其在实现绝对安全通信中的优势。更进一步，我们将探讨量子隐形传态（Quantum Teleportation）的完整流程。隐形传态并非传输物质本身，而是利用预先共享的纠缠对，将一个未知量子态从一地传输到另一地，这构成了未来量子互联网的基石。量子精密测量：纠缠态可以突破经典测量精度的标准量子极限（SQL），达到海森堡极限。本部分将介绍如何利用纠缠态的集体激发特性，设计出更灵敏的传感器，例如在引力波探测和原子钟的精度提升方面，纠缠态所扮演的关键角色。第四部分：哲学诠释与前沿挑战量子纠缠的深远影响超越了技术层面，它迫使我们重新审视实在、信息和因果关系的本质。本部分将探讨物理学界对纠缠现象的多种解释和争论。我们将分析多世界诠释（Many-Worlds Interpretation, MWI）如何自然地容纳纠缠现象，以及“退相干”（Decoherence）理论如何解释为何我们在宏观世界中观察不到持续的量子特性。此外，我们还将讨论关于“信息守恒”和“引力如何与量子纠缠兼容”的前沿课题，特别是黑洞信息悖论中的纠缠作用（如火墙悖论）。最后，本书展望了纠缠研究的未来方向：如何产生和维持更大规模、更长距离的纠缠态；如何利用纠缠来探索更高维度的时空结构；以及纠缠态在新型凝聚态物质（如拓扑绝缘体）中的潜在表现。本书特点：严谨性与可读性的完美平衡：包含必要的数学推导，但配有详尽的图示和物理图像解释。整合最新进展：覆盖了近五年来在纠缠分发和量子计算领域取得的突破性进展。跨学科视野：将物理学、信息论、哲学和计算机科学紧密结合。本书是所有渴望深入理解现代物理学核心奥秘的探索者不可或缺的参考书。阅读完毕后，读者将对我们宇宙中这种“鬼魅般的联系”拥有深刻而全面的认识。