具体描述
本书从普通读者的视角出发,先介绍量子是什么以及较为容易理解的量子精密测量,然后讲述量子力学的“三大奥义”,再介绍量子计算和量子通信,不仅保持了科学的严谨性,而且实现了很高的趣味性,让读者了解量子信息的大图景。针对公众对量子信息的常见误解或者质疑,给出明确的答复,帮助公众跳出“伪科学”和无底线商业宣传陷阱。有典故,有历史,有文学,有感悟,有“爱情”,有“别离”,有战略,有调侃……
本书由潘建伟院士作序,朱清时、周忠和、包信和、窦贤康、杨金龙、杜江峰共七位院士联袂推荐!本书的副标题是“给所有人的新科技革命读本”,无论您是中小学生,还是大学生、研究生,还是专业的科研、科普、教育工作者,或是政府工作人员,只要是对科学感兴趣的人,都可望从中得到收获!
作者简介
袁岚峰,中国科学技术大学化学博士,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员,中国科学技术大学科技传播系副主任,中国科学院科学传播研究中心副主任,科技与战略风云学会会长,“科技袁人”节目主讲人,入选“典赞·2018科普中国”十科学传播人物。
目录信息
前言
第1章“量子”是什么?
1.1 “量子”成为热词
1.2 正确与错误的思维方式
1.3 量子 = 离散变化的 小单元
1.4 量子力学能用来干什么? 该问的是它不能干什么!
1.5 量子力学 + 信息科学 → 量子信息
第2章 容易理解的量子科技:量子精密测量
2.1 原子钟与 单位制的量子化
2.2 量子雷达
2.3 隔墙观物
2.4 零磁场核磁共振
第3章 量子力学的“三大奥义”
3.1 微观世界运行的操作手册
3.2 大奥义:量子叠加
3.3 第二大奥义:量子测量
3.4 第三大奥义:量子纠缠
3.5 量子纠缠的历史与未来
3.6 量子纠缠误解辨析——哲学家的诞生
第4章 量子计算的优势何在?
4.1 启发性描述:用魔法打败魔法,用量子打败量子
4.2 操作性描述:对特定问题的指数级加速
4.3 理论性描述:丘奇-图灵论题与扩展丘奇-图灵论题
4.4 “只需”四个条件,量子计算的物理体系成了脑洞大赛
第5章 量子计算的成果
5.1 量子因数分解以及对密码体系的挑战
5.2 通往量子优越性:谷歌的“悬铃木”
5.3 确立量子优越性:中国的“九章”
5.4 九章做的是什么?它真的是个计算机吗?
第6章 科幻色彩的量子信息技术:量子隐形传态
6.1 时间旅行、传送术和反重力,哪个是真实的?
6.2 量子隐形传态是什么?不是什么?
6.3 我们离传送人还有多远?
第7章 为了理解量子密码,先来学传统密码
7.1 量子密码是干什么的?
7.2 不可破译的密码真的存在!但是……
7.3 传统密码的两难
第8章 正在实用的量子信息技术:量子密码
8.1 量子密码如何实现奇迹
8.2 BB84协议
8.3 量子密码在现实世界的安全性
8.4 量子通信中继与“京沪干线”
8.5 自由空间传输与“墨子号”量子卫星
8.6 量子通信的应用情况
结语
拓展阅读
· · · · · · (收起)
读后感
认识袁老师是在CCF60周年的科普活动上,他本人说话风格和写作风格十分相像,内容信息量大且风趣幽默,我们一路聊了很多关于科普图书的话题,包括《纠缠》、《科学的画廊》,当然重点还是《量子信息简话》。 袁老师很得意的跟我说:我这本书,小学到大学的人,都可以看懂。事实...
认识袁老师是在CCF60周年的科普活动上,他本人说话风格和写作风格十分相像,内容信息量大且风趣幽默,我们一路聊了很多关于科普图书的话题,包括《纠缠》、《科学的画廊》,当然重点还是《量子信息简话》。 袁老师很得意的跟我说:我这本书,小学到大学的人,都可以看懂。事实...
十年前,一个老专家,美国老头,试图给我科普云计算中的若干技术问题: 专家:这个问题,就好比在橄榄球赛场上,有个队员拿到了球,blah blah... 我:@#@#**,不好意思,我不懂橄榄球... 专家挠了挠头:我换个说法,比如说在棒球比赛里... 我:对不起,棒球我也不懂... 专家sig...
认识袁老师是在CCF60周年的科普活动上,他本人说话风格和写作风格十分相像,内容信息量大且风趣幽默,我们一路聊了很多关于科普图书的话题,包括《纠缠》、《科学的画廊》,当然重点还是《量子信息简话》。 袁老师很得意的跟我说:我这本书,小学到大学的人,都可以看懂。事实...
十年前,一个老专家,美国老头,试图给我科普云计算中的若干技术问题: 专家:这个问题,就好比在橄榄球赛场上,有个队员拿到了球,blah blah... 我:@#@#**,不好意思,我不懂橄榄球... 专家挠了挠头:我换个说法,比如说在棒球比赛里... 我:对不起,棒球我也不懂... 专家sig...
用户评价
这本薄薄的小册子,装帧朴实无华,拿到手里的时候,我原本没抱太大期望。毕竟在这个时代,要用“简话”的方式把深奥的物理学概念讲得清晰易懂,难度堪比徒手攀岩。然而,它却像一把钥匙,轻轻拨动了我认知世界的一扇门。作者的叙述方式极其细腻,仿佛是邻家那位学识渊博的长者,耐心地坐在摇椅上,用最日常的语言为你勾勒出宏大的图景。他没有堆砌那些令人生畏的数学公式,而是专注于概念的本质和它们之间的逻辑关联。读完第一章,我立刻被那种“豁然开朗”的感觉所占据。那种感觉不是被知识轰炸后的疲惫,而像是迷雾散去,看到了清晰的路径。特别是对于那些宏观世界与微观世界边界的探讨,作者的笔触非常富有哲学思辨的味道,让人在理解物理概念的同时,也在反思我们对于“确定性”和“概率”的传统认知。这本书的价值,不在于提供最前沿的实验数据,而在于它成功地搭建了一座连接普通读者与前沿科学之间的桥梁,让人不再对那些晦涩的术语望而却步,而是心生向往。
这本书的语言风格非常古典且富有韵味,仿佛是上世纪中叶一位严谨的学者用他最精致的文字打磨出来的作品。词语的选择极其考究,每一个动词和名词的搭配都精确地服务于其要表达的科学内涵,使得整本书读起来像是在品鉴一壶陈年的老茶,需要慢慢回味。它没有试图用时髦的网络用语或者过度简化的口号来迎合现代读者的碎片化阅读习惯,这一点我非常赞赏。这种坚持,反而造就了它独特的耐读性。我带着一个刚接触这类主题的朋友一起读,他起初有些抗拒,认为文字过于拗口,但当他坚持到中段时,他告诉我,这种“拗口”实则是一种对思维精确度的保护。这本书要求读者付出注意力,而作为回报,它提供的深度思考的价值,远超出了那些轻飘飘的概览读物所能给予的满足感。
这本书的节奏把握得极佳,有一种强烈的、渐进式的冲击力。一开始读起来还算平稳,像是船只缓缓驶入港湾,景色平淡。但随着章节的推进,特别是涉及到某些边界效应和测量问题的讨论时,那种深入骨髓的震撼感便开始显现。作者似乎深谙如何利用留白来引导读者的想象力,他不会把所有可能性都一次性摊开,而是留下足够空间,让你在合上书本后,依然能就书中的某个观点进行长时间的冥想。我发现自己经常读完一页后,会不自觉地停下来,盯着窗外发呆,试图在日常生活中捕捉到那些微小、隐晦的量子行为的影子。这种阅读体验是难得的,它不仅仅是知识的传递,更像是一种思维方式的重塑。它教会我用一种更具不确定性和关联性的视角去看待周围的一切,而不是用非黑即白的二元对立思维去简单归类。
老实说,这本书的排版和用词都带着一种老派的严谨感,初看之下,我甚至觉得有点沉闷。它没有当下流行科普读物那种为了吸引眼球而设置的夸张标题或者色彩鲜艳的插图,更像是一本大学教材的精简版。但一旦你沉下心去,仔细咀嚼那些字里行间蕴含的逻辑推导,就会发现其内在的张力。作者的功力体现在他对因果链的掌控上,每深入一个概念,都会清晰地回溯到前一个建立的基础之上,绝不含糊其辞。这使得整个阅读体验变成了一场缜密的逻辑推理游戏,而不是被动地接受信息。尤其是在描述某些抽象的物理过程时,作者会采用非常精确的类比,这些类比既不失科学的准确性,又极大地降低了理解门槛。我尤其欣赏其中对于某些历史争议的梳理,作者处理得非常客观,既展现了科学发展的曲折性,也体现了科学共同体自我修正的强大能力。这本书适合那种不满足于“知道是什么”而渴望理解“为什么是这样”的读者。
阅读这本书的过程,更像是跟随一位技艺精湛的工匠,观看他如何雕琢一块璞玉。作者的叙述结构犹如精心编织的网格,从最基础的粒子属性到复杂的纠缠现象,层层递进,逻辑链条环环相扣,几乎找不到任何可以跳跃或者忽略的环节。我特别留意了作者处理那些涉及到“观察者效应”的部分,他没有采取简单化的断言,而是细致地梳理了不同理论框架对此现象的解释路径,展现了科学探索过程中的那种微妙的、充满张力的不确定性。这种对复杂性的尊重,是这本书最打动我的地方。它没有许诺给出终极答案,而是教会读者如何更好地提出问题,如何以一种更具谦卑和开放的心态去面对自然界深层的奥秘。读完合上书本,我感觉自己不仅仅是学到了一些新知识,更重要的是,我的思维工具箱里增加了一个新的、更灵活的分析框架。
看了个寂寞,还是没看懂,脑子笨
这个人还是挺厉害的。
通俗易懂,真不错
科普并非易事,内行和内行之间相视一笑传达的信息,转述给外行人听可能会十分费劲。背景铺垫,解释,比喻,唠叨半天外行可能还是云里雾里。在这种情况下,科学家们往往不愿意费劲和大众解释专业和前沿的东西。令人高兴的是,越来越多受过专业训练的人开始扮演传播者的角色,在科学家和公众之间构建桥梁,减少两个群体之间的误解。总体看下来,这本书的门槛确实低,足以让数学初高中水平的人理解个大概。个人小小的建议,接在《上帝掷骰子吗?》和《数学之美》后面读,或许能理解的更透彻。
感觉作者已经在尽全力写简单了,无奈只看懂了前一百页的少部分,后面的就看不懂了,大概知道了墨子号,传输一个光子的牛逼之处,我们在向星际迷航中人体传输迈进中,探测到引力波意味着什么,潘建伟不是骗子,京沪干线没有浪费钱,哈哈~希望作者能站在量子物理角度,写一本生命科学的科普书,什么是生命,原子有生命吗?量子物理证明生命的必然性等等。