激光原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业

作者:陈家璧 主编

出品人:

页数:266

译者:

出版时间:2004-8

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787121001369

丛书系列:

图书标签:

• 激光原理
• 激光技术
• 光学
• 物理学
• 应用物理
• 光电子学
• 激光应用
• 光纤激光器
• 固体激光器
• 气体激光器

好的，这是一本名为《量子纠缠与信息传输》的图书简介，旨在提供一个与《激光原理及应用》主题完全不同的内容概述。 图书简介：《量子纠缠与信息传输》 概述：超越经典限制的量子信息革命 《量子纠缠与信息传输》深入探讨了量子力学中最奇特而强大的现象之一——量子纠缠——在现代信息科学中的应用。本书旨在为物理学、计算机科学和信息工程领域的读者提供一个全面而深入的视角，解析如何利用量子叠加态和纠缠态来构建超越经典物理学能力的信息处理和传输系统。 本书将从量子力学的基本原理出发，循序渐进地引导读者进入复杂的量子信息理论领域。我们不仅关注理论框架的构建，更着重于当前实验技术的进展和未来技术的潜在突破，力求在理论深度与实际应用之间搭建一座坚实的桥梁。 第一部分：量子力学基础与信息编码 本部分为后续深入探讨奠定理论基础。我们首先回顾非相对论量子力学中的核心概念，如态矢量、算符、测量原理以及薛定谔方程。随后，我们将聚焦于如何将这些抽象概念转化为可操作的信息载体。 量子比特（Qubit）的构建与特性： 详细分析了单量子比特的数学描述，包括布洛赫球表示法，以及如何通过激光、微波或电磁场精确控制量子态的演化。我们探讨了量子叠加态的特性，并与经典比特的确定性信息进行了对比，强调了量子信息单位的内在概率性和复杂性。 多粒子系统与量子态空间： 引入了多粒子系统的张量积结构，重点分析了两个或多个量子比特组成的复合系统。书中详细阐述了“可分离态”与“纠缠态”的区别，并使用密度矩阵（Density Matrix）来描述混合态和纯态，为理解纠缠的精确量化指标打下基础。 量子信息的度量： 介绍了几种重要的量子信息度量方法，包括冯·诺依曼熵、纠缠熵（Entanglement Entropy）以及量子失协度（Concurrence）。这部分内容对于量化一个量子系统所包含的非经典关联至关重要。 第二部分：量子纠缠的本质与生成 量子纠缠是本书的核心，本部分致力于剖析这种“幽灵般的超距作用”的物理机制及其在信息处理中的核心地位。 贝尔不等式的检验与意义： 详细回顾了爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）佯谬的提出背景，并深入分析了贝尔不等式（Bell Inequalities）的数学形式及其在实验中被多次违反的事实。通过对CHSH不等式的分析，我们清晰地展示了量子纠缠与局域隐变量理论的不可调和性。 纠缠态的制备与表征： 探讨了目前实验中生成各种关键纠缠态的技术路线。这包括对超导电路、囚禁离子、中性原子以及光子系统中的纠缠态制备方法的比较分析。特别地，我们详细介绍了如何使用高斯度量方法对多光子纠缠态进行实验表征。 纠缠的演化与退相干： 分析了开放量子系统理论框架下，纠缠态如何受到环境噪声的影响而发生退相干（Decoherence）和退极化（Depolarization）。书中运用马尔可夫过程和Lindblad方程来模拟纠缠的动态衰减，并讨论了保持和保护纠缠所需的隔离技术。 第三部分：量子纠缠在信息传输中的应用 本部分将理论与实际应用相结合，重点介绍如何利用纠缠效应实现经典通信无法比拟的信息传输能力。 量子隐形传态（Quantum Teleportation）： 这是纠缠最著名的应用之一。本书详细分解了隐形传态的完整协议，包括贝尔态测量、经典信道的必要性以及态的重构过程。我们分析了隐形传态在远距离量子网络中的作用及其对纠缠质量的依赖性。 超密编码（Superdense Coding）： 阐述了如何利用一对预先共享的纠缠对（EPR对）将一个经典比特的信息量编码到单个量子比特的发送中，实现信息传输效率的翻倍。本节将对比经典编码的香农信道容量限制，凸显量子编码的优势。 量子密钥分发（Quantum Key Distribution, QKD）： 重点介绍基于纠缠的QKD协议，尤其是Ekert91协议。本书详细论证了为何基于纠缠的密钥分发能够提供信息论上的绝对安全保障，并分析了在实际光纤信道中应对窃听攻击（如薛定谔猫攻击）的对策。 第四部分：面向未来的量子网络与计算 最后一部分将目光投向量子纠缠在更宏大系统中的应用，探讨构建量子互联网和分布式量子计算的挑战与机遇。 量子中继器与网络架构： 讨论了远距离量子通信面临的损耗和退相干挑战。详细介绍了量子存储器、纠缠交换（Entanglement Swapping）以及纠缠提纯（Entanglement Purification）等核心技术，这些是实现跨大陆量子通信网络所必需的“中继站”技术。 分布式量子计算的框架： 探索了如何通过纠缠连接分散的量子处理器以实现更强大的计算能力。介绍了基于纠缠的量子计算模型，例如基于测量（Measurement-Based Quantum Computation, MBQC）的架构，并讨论了如何利用纠缠资源来解决特定类型的计算问题。 纠缠在传感与计量中的潜力： 简要介绍了量子计量学（Quantum Metrology）的概念，说明了如何利用多体纠缠态（如GHZ态）来提高传感器的精度，突破标准量子极限（SQL），达到更高的测量灵敏度。 总结 《量子纠缠与信息传输》力求成为理解和应用量子纠缠现象的权威性参考书。通过对理论的严谨阐述和对前沿应用的细致描绘，本书旨在激发研究人员和工程师们利用这一独特量子资源，推动下一代信息技术的发展。本书的最终目标是清晰地揭示，量子纠缠并非仅仅是物理学中的一个奇特现象，而是信息时代计算和通信范式转变的核心驱动力。

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说实话，我对这种技术专著向来抱持着一种敬而远之的态度，总觉得充斥着枯燥的数学推导和晦涩的术语。然而，这本《激光原理及应用》彻底颠覆了我的看法。它的语言风格非常“有人情味”，作者似乎深知读者在面对复杂公式时的困惑，总能在关键节点插入一些精辟的比喻和直觉性的解释，一下子就能把那些复杂的傅里叶变换或者爱因斯坦的跃迁系数变得生动起来。比如在讲解腔内光场分布稳定性时，作者竟然用到了建筑学中关于拱顶受力的类比，让人拍案叫绝。书中的图示质量也是一流的，那些光束整形、衍射限制的示意图，线条干净利落，信息密度极高，很多时候一个图胜过千言万语的文字描述。对于我们这些更注重实际操作而非纯理论研究的工程师来说，这种“理论够用、应用为王”的编写策略，简直是雪中送炭，大大降低了知识吸收的门槛。

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坦白说，这本书的阅读体验更像是一次系统性的“知识重塑”之旅，而非简单的知识获取。它对于激光技术发展史的梳理非常精炼，但更重要的是，它把技术发展中遇到的瓶颈和突破点，如同解谜一般呈现在读者面前。例如，在讨论特定波段激光器效率提升的瓶颈时，作者并非简单罗列现有技术，而是深入剖析了材料科学、薄膜镀膜等跨学科领域是如何协同作用，最终实现性能飞跃的。这种跨学科的视野，使得这本书的格局远超一般的光学教材。读完后，我发现自己对未来技术路线图的预判能力都有所增强，不再是只见树木不见森林，而是能够站在更高维度去审视现有技术的局限性和潜在的颠覆性方向。它确实是一本需要沉下心来，反复研读的宝典，每次重温都能有新的感悟和收获。

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这本厚重的书简直是光学领域的一场盛宴，内容编排得极其巧妙，从最基础的电磁波理论讲起，层层递进，将抽象的物理概念用非常直观的方式呈现出来。我尤其欣赏作者在解释波导理论和光纤传输特性时的细腻笔触，即便是初次接触这些深奥概念的读者，也能顺畅地跟上思路。书中对不同类型激光器的结构和工作机制的剖析，比如半导体激光器、气体激光器，详实到近乎苛刻的程度，每一个参数的微小变化如何影响最终的输出特性，都分析得丝丝入扣。阅读过程中，我感觉自己仿佛是亲手搭建了一个实验装置，每一个组件的作用都清晰明了。更难能可贵的是，书中穿插了大量实际工程应用案例，不仅仅停留在理论层面，而是将知识与现实世界紧密结合，让人对这些高精尖技术在工业制造、医疗诊断中的威力有了全新的认识。那种系统性、全景式的知识架构，让人读完后对整个激光技术领域脉络了然于胸，绝对是案头必备的参考书。

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这本书的深度和广度实在令人印象深刻，它绝非市面上那些浅尝辄止的科普读物可以比拟。它对激光与物质相互作用的微观机理探讨，达到了教科书级别的水准。我特别关注了其中关于非线性光学效应的章节，作者对于高次谐波产生、参量放大等现象的数学建模和物理图像的构建，严谨而又不失启发性。书中对于实验设计和误差分析的讨论也极具价值，它不仅仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“如何去验证和优化”。例如，在讨论激光安全规范时，它甚至细致到了不同波长光束对人眼视网膜损伤的能量阈值，这种对细节的关注体现了作者深厚的专业素养和强烈的社会责任感。读完这部分内容，我感觉自己在看待任何一个光学实验时，都会下意识地进行更全面的风险评估和性能考量，这是一种思维方式上的提升。

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作为一名长期从事精密测量领域的研究人员，我最看重的是一本书能否提供前沿且实用的工具箱。这本书记载的内容绝对是站在行业前沿的。我对其中关于超快激光技术，特别是飞秒脉冲的产生和表征那几章爱不释手。书中不仅详细介绍了锁模原理，还给出了如何利用自相关测量法精确标定脉冲宽度和时域抖动的具体步骤和数据处理方法，这对于我们进行高精度时间测量至关重要。作者的叙述风格非常务实，没有过多的历史回顾，直奔核心技术难点，仿佛是一位经验丰富的老前辈在手把手地传授“独门秘籍”。书本的排版和索引设计也相当人性化，关键公式和重要结论都有高亮或单独框注，使得在需要快速查阅某个技术指标时，能够迅速定位，极大地提高了工作效率。

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