Frontiers in Modern Plasma Physics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Shukla, Padma K. (EDT)/ Eliasson, Bengt (EDT)/ Stenflo, Lennart (EDT)

出品人:

页数:312

译者:

出版时间:2008-12

价格:$ 202.27

装帧:

isbn号码:9780735405912

丛书系列:

图书标签:

• Plasma Physics
• Modern Physics
• Plasma Diagnostics
• Fusion Energy
• Space Plasma
• Nonlinear Plasma
• Plasma Simulation
• Astrophysical Plasmas
• Laser-Plasma Interactions
• Plasma Applications

好的，这是一份为一本名为《前沿现代等离子体物理》的图书撰写的、内容翔实的图书简介，该简介不包含该特定书籍的内容，而是侧重于介绍一个相关的、但不同领域的主题，以满足您的要求。 --- 《量子纠缠态的演化与信息传输：基于张量网络方法的理论探索》 内容简介 本书深入探讨了复杂量子多体系统，特别是那些在强关联作用下表现出非平凡拓扑特性的系统中，量子纠缠态的动态演化机制及其对信息传输能力的影响。全书以张量网络（Tensor Networks, TNs）作为核心理论框架，系统性地构建了一套描述和模拟这类系统演化路径的数学工具集。 第一部分：张量网络基础与多体系统表征 本书首先从量子多体物理学的基本挑战出发，阐述了传统数值方法（如精确对角化）在处理大系统规模时的局限性。随后，重点引入了张量网络的数学结构，包括其如何有效地编码了系统的基态和低能激发态。详细介绍了矩阵乘积态（Matrix Product States, MPS）和投影纠缠对（Projected Entangled Pair States, PEPS）的构建原理及其在一维和二维系统中的应用。 我们将深入剖析张量网络的“环境”概念，即如何通过对网络进行精简和重构，来捕捉系统中最主要的物理关联。特别关注了“纠缠熵”在张量网络中的自然体现，阐释了区域对纠缠熵的限制（Area Law）如何被张量网络的秩（Rank）所量化，并讨论了如何利用这些指标来识别系统中的拓扑序。 第二部分：动态演化模拟与时间演化块划分（TEBD） 本书的核心部分聚焦于利用张量网络模拟量子态随时间（即哈密顿量演化）的变化。在这一部分，我们详细阐述了时间演化块划分（Time-Evolving Block Decimation, TEBD）算法的精确推导过程，包括如何利用奇偶分解和Suzuki-Trotter展开来处理非对易的哈密顿量项。 我们超越了标准的TEBD，引入了时间演化张量网络（Time-Evolving Tensor Networks, TTN）和矩阵乘积算符（Matrix Product Operators, MPO）方法。这使得模拟系统在有限温度下的热化过程以及准粒子散射问题成为可能。书中提供了大量关于如何处理边界条件（周期性与开放边界）以及如何优化张量网络收缩路径以提高计算效率的实用技巧。 第三部分：纠缠结构与信息流的拓扑学分析 本部分将理论框架提升至更抽象的层次，探讨纠缠结构如何决定量子信息如何在系统中传播。我们引入了“多尺度纠缠重整化群（MERA）”方法，并将其作为一种描述系统在不同尺度上物理特性的自然语言。MERA不仅能高效地表示长程关联，还能清晰地揭示系统内部的信息流通道和瓶颈。 重点分析了在拓扑量子计算模型（如Kitaev模型）中，任意子（Anyons）的激发如何通过张量网络进行编码和演化。研究表明，张量网络的结构本身（即连接性和对称性）可以直接映射到系统的拓扑不变量。通过对MERA的“骨架”进行分析，可以提取出描述拓扑保护的集体自由度。 此外，我们还考察了量子信息恢复问题。在考虑环境噪声或有限采样误差时，张量网络如何量化系统失去相干性的速率，并探讨了如何通过优化张量网络的重构步骤来“挽救”信息，从而为设计抵抗噪声的量子通信协议提供理论基础。 第四部分：前沿应用与开放性问题 最后，本书将理论工具应用于当前物理学研究的热点领域。这包括： 1. 模拟随机哈密顿量下的多体局域化（Many-Body Localization, MBL）现象： 利用张量网络模拟MBL相的基态和动态行为，并比较其与热化系统的纠缠增长速率差异。 2. 高维量子系统的近似： 讨论PEPS在处理三维或更高维系统时的挑战（例如，指数级增长的优化难度），并介绍最新的变分方法，如均场近似（Mean-Field Approximations）的张量网络推广。 3. 量子化学计算的加速： 探讨张量网络如何作为高效的量子化学基组扩展方法，用于精确计算大分子体系的电子结构。 全书语言严谨，数学推导清晰，旨在为理论物理、计算物理、量子信息科学及相关领域的博士研究生、研究人员提供一本全面、深入且具有高度实践价值的参考书。本书不仅仅是一套算法手册，更是理解复杂量子多体系统内在结构的一把钥匙。 ---

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