Micromachining and Microfabrication Process Technology X pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Society of Photo Optical

作者:Maher, Mary Ann (EDT)/ Stewart, Harold D. (EDT)

出品人:

页数:208

译者:

出版时间:

价格:80

装帧:Pap

isbn号码:9780819456892

丛书系列:

图书标签:

• Micromachining
• Microfabrication
• MEMS
• Microtechnology
• Process Technology
• Manufacturing
• Engineering
• Materials Science
• Nanotechnology
• Precision Engineering

新锐物理学前沿：量子纠缠与时空几何的交织 本书简介 本书是一部深入探索当代理论物理学最前沿课题的学术专著，聚焦于量子信息论、高能物理学、以及广义相对论的交叉领域。它旨在为对量子引力、时空结构本质以及信息在宇宙学尺度上传输机制感兴趣的研究人员和高级学生提供一个全面且富有洞察力的视角。本书不涉及微机械加工（Micromachining）或微细加工工艺（Microfabrication）的任何技术细节或过程描述。 第一部分：量子信息与时空拓扑 第一章：纠缠的几何表征 本章从信息论的视角出发，重新审视了量子纠缠的概念。我们探讨了量子信息如何通过特定的数学结构——即张量网络（Tensor Networks）——来描述多体系统的基态。重点分析了纠缠熵（Entanglement Entropy）在揭示系统基态复杂性和拓扑序方面的作用。 1.1 冯·诺依曼熵与纠缠的度量： 对纠缠熵的严格数学定义及其在区分量子相变中的应用进行了详尽的阐述。 1.2 张量网络与MERA结构： 详细介绍了多尺度纠缠重整化 ansatz（MERA）如何有效地编码具有特定几何结构的量子态，为后续连接几何与纠缠奠定基础。 1.3 纠缠度量对物理实在的约束： 讨论了在不同维度空间中，纠缠的局域性和非局域性如何影响我们对物理实在的理解。 第二章：AdS/CFT 对偶与信息流 本书的核心论点之一是利用 AdS/CFT（反德西特空间/共形场论）对偶性来构建一个关于时空几何如何从量子纠缠中“涌现”（Emergence）的理论框架。 2.1 AdS/CFT：从全息到信息： 阐述了全息原理（Holographic Principle）的最新进展，特别是如何将引力理论中的几何性质与边界CFT中的量子信息结构联系起来。 2.2 Ryu-Takayanagi 公式的新解读： 深入分析了 Ryu-Takayanagi (RT) 公式，即在 AdS 空间中，一个区域的纠缠熵正比于其边界在导出行维度上的极小曲面面积。我们着重探讨了该公式在信息论上的含义，将其视为连接几何面积与信息量的桥梁。 2.3 量子隧道效应与虫洞（Wormholes）： 探讨了在 AdS 空间中，两个相隔遥远的量子系统之间的纠缠如何通过一个瞬时存在的爱因斯坦-罗森桥（虫洞）来实现。这一部分的讨论严格局限于理论模型，不涉及任何实际的工程或材料科学应用。 第二部分：量子引力与信息损失 第三章：黑洞信息悖论的量子信息视角 本章回归到理论物理学的经典难题——黑洞信息悖论，并利用现代量子信息工具进行剖析。 3.1 黑洞热力学与霍金辐射： 简要回顾了黑洞的半经典描述，包括事件视界、熵和霍金辐射的产生机制。 3.2 幺正性与信息丢失： 探讨了信息守恒（幺正性）的要求与黑洞蒸发过程之间的矛盾。我们引入了“防火墙”（Firewall）猜想和“软毛”（Soft Hair）理论作为解决该悖论的潜在方案，严格从量子场论和信息论角度进行评估。 3.3 复数纠缠恢复机制： 介绍了利用量子保真度（Quantum Fidelity）和复杂量子网络来量化信息从黑洞中恢复的速率和机制，关注信息在信息丢失极限（Island Proposal）中的动态行为。 第四章：时空动力学与量子涨落 本部分探讨了量子涨落如何影响宏观时空结构的演化。 4.1 量子场论在弯曲时空中的应用： 概述了在非平坦背景下对量子场进行正则化的必要性，以及如何处理真空态在引力场中的定义问题。 4.2 广义相对论的量子修正： 探讨了基于有效场论的方法，引入更高阶的曲率项对爱因斯坦场方程进行修正，以期在普朗克尺度附近找到新的引力行为迹象。这些修正与量子引力的某些具体模型（如圈量子引力或弦论的低能极限）的预测进行了对比分析。 4.3 宇宙学中的信息残留： 讨论了早期宇宙的量子涨落如何通过宇宙微波背景辐射（CMB）记录下来，并分析了这些信息如何受限于暴胀理论模型和量子引力效应的边界条件。 第三部分：信息论在宇宙学中的应用 第五章：宇宙的计算极限 本章将信息论的工具应用于对整个宇宙的描述和计算能力进行限制的探索。 5.1 贝肯斯坦界与宇宙信息容量： 详细阐述了贝肯斯坦界（Bekenstein Bound）如何限制任何有限区域内所能容纳的最大信息量，并将其应用于计算我们可观测宇宙的理论信息容量。 5.2 耗散与宇宙演化： 讨论了宇宙膨胀过程中，信息如何随着相位的扩散而退相干（Decoherence）。我们分析了信息熵（而非热力学熵）在宇宙尺度下的演化趋势。 5.3 模拟宇宙的可能性与信息论约束： 从理论计算复杂度的角度，探讨了“模拟假说”在信息论上的可行性边界。我们评估了模拟一个包含 $N$ 个量子比特的宇宙所需的最小计算资源和时间复杂度，并指出理论上的局限性。 第六章：拓扑绝缘体与时空模拟 本章最后探讨了如何在凝聚态物理系统中寻找宏观时空特性的微观模拟模型。 6.1 拓扑物质与几何模拟： 介绍了一些特殊的凝聚态系统（如拓扑超导体或某些高阶拓扑绝缘体），它们内部的激发模式和准粒子行为在数学上与时空几何的某些方面具有同构性。 6.2 模拟引力效应的量子模拟器： 讨论了使用超冷原子或光晶格系统来模拟动态时空（如模拟 Kerr 黑洞的视界附近动力学）的实验概念验证，重点在于如何编码和测量其中的量子信息属性，而非任何微纳尺度的制造过程。 总结 本书致力于构建一套统一的框架，以理解量子纠缠作为时空几何之基础构造块的角色。全书论证严谨，数学推导详尽，内容紧密围绕量子信息、黑洞物理以及量子引力理论的最新进展，完全避开了对任何实体制造、机械加工或微电子工艺技术的讨论。它为理论物理学的研究者提供了一张探索信息与时空统一图景的路线图。

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