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页数:293

译者:

出版时间:2007-8

价格:29.00元

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isbn号码:9787564011901

丛书系列:

图书标签:

• 局域网
• 组网
• 网络技术
• 计算机网络
• TCP/IP
• 以太网
• 网络工程
• 网络管理
• 数据通信
• 网络安全

好的，这是一份关于其他主题的图书简介，旨在提供一个详细且引人入胜的概述，同时完全避免提及任何与“局域网组网技术”相关的内容。 --- 深入量子纠缠：从基础理论到前沿应用 作者： 艾伦·霍金斯 博士 出版社： 宇宙之眼学术出版社 内容简介 《深入量子纠缠：从基础理论到前沿应用》是一部里程碑式的著作，它以严谨的科学态度和清晰的叙事风格，系统地梳理了量子纠缠这一二十世纪物理学最引人入胜的现象。本书不仅是对理论物理学核心概念的全面回顾，更是一部展望未来科技图景的指南，旨在为物理学家、工程师、计算机科学家以及对基础科学抱有浓厚兴趣的读者，提供一个进入量子纠缠深层次理解的坚实平台。 第一部分：纠缠的基石与历史回响 本书伊始，作者首先带领读者回到量子力学的黎明时期。我们详尽探讨了量子力学的基本公设，特别是叠加态和波函数坍缩的概念，为理解纠缠的非定域性做好铺垫。重点章节聚焦于爱因斯坦、波多尔斯基和罗森（EPR）在1935年提出的著名思想实验。我们将深入剖析EPR悖论的哲学意涵，以及它如何挑战了我们对实在性和定域性的传统认知。 随后的篇章转向了贝尔不等式的建立。作者以图文并茂的方式，细致拆解了约翰·贝尔提出的数学框架，阐明了如何通过实验检验量子力学的非定域性预测与经典物理学隐变量理论之间的根本区别。我们回顾了阿斯佩（Alain Aspect）等先驱者如何通过一系列巧妙的实验，最终以无可辩驳的证据证实了量子世界的“鬼魅般的超距作用”——即量子纠缠的真实存在。这一部分不仅是历史的重述，更是对科学方法论严谨性的深刻致敬。 第二部分：纠缠的数学结构与表征 要真正驾驭量子纠缠，必须掌握其背后的数学语言。本书的第二部分是理论核心，它为读者构建了一个坚实的数学基础。我们从张量积空间的概念出发，详细定义了可分离态与纠缠态的区别。读者将学习到如何运用密度矩阵（Density Matrix）来描述混合态和纯态，并理解如何在多粒子系统中识别和量化纠缠。 本书引入了关键的纠缠度量标准，包括纠缠熵（Entanglement Entropy）、纠缠保真度（Entanglement Fidelity）以及纠缠见证者（Entanglement Witnesses）。每一概念都配有详细的数学推导和直观的物理图像，确保读者不仅知道“是什么”，更理解“为什么是这样”。我们特别探讨了冯·诺依曼熵在量化纯态纠缠中的核心作用，并讨论了在开放系统中，退相干如何影响和消散纠缠的动力学过程。 第三部分：纠缠的产生、操控与测量 量子纠缠并非自然界平白无故产生的，它需要精密的实验技术来创造和维持。本部分深入探讨了当前最前沿的实验技术，用以制备高保真度的多粒子纠缠态。 光子系统： 详述了自发参量下转换（SPDC）和自发四波混频（SFWM）在产生纠缠光子对中的应用，以及如何通过时间-频率复用技术生成更高维度的纠缠态。 原子与离子阱： 聚焦于超冷原子、囚禁离子系统（如激光冷却和离子阱技术）如何通过里德伯格相互作用（Rydberg Interaction）或激光辅助操作来构建固态和可寻址的量子比特网络。 固态系统： 深入分析了基于超导电路（Transmons）、量子点（Quantum Dots）和金刚石色心（NV Centers）的平台，这些平台在扩展量子信息处理规模方面展现出的巨大潜力。 此外，本书详细讨论了量子测量的复杂性，特别是弱测量和后选择测量（Post-selection）在提取纠缠态信息中的作用，以及如何避免测量过程对目标系统的破坏性影响。 第四部分：纠缠驱动的前沿应用 量子纠缠不仅仅是理论上的奇观，更是下一代信息技术的关键驱动力。本书的最后部分聚焦于纠缠如何在信息科学的各个领域发挥革命性作用。 1. 量子计算的引擎： 阐述了纠缠在量子逻辑门（如CNOT门）实现中的基础地位，以及它是如何支撑Shor算法和Grover算法等复杂计算范式。我们探讨了容错量子计算中，纠缠如何被用于编码和保护信息，对抗环境噪声。 2. 量子通信的基石： 全面介绍了量子隐形传态（Quantum Teleportation）的物理原理和实验实现，并讨论了其在构建更安全、更高效通信网络中的潜力。我们还探讨了量子密钥分发（QKD），特别是基于纠缠的BB84和E91协议的安全性分析，以及它如何从根本上超越经典加密的限制。 3. 量子传感与计量： 纠缠态在提高测量精度方面表现出超越标准量子极限（SQL）的能力。本章深入解析了如何利用纠缠态提高原子钟、重力仪和磁力计的灵敏度，实现超高精度计量。 目标读者与价值 《深入量子纠缠：从基础理论到前沿应用》的深度足以满足研究生和专业研究人员的需求，但其结构化的叙述和详尽的类比，也使其成为渴望全面理解量子前沿科学的本科生和跨学科研究者的理想读物。本书不仅提供了知识，更提供了一种看待物理世界、思考信息本质的全新视角。通过本书，读者将能洞察量子信息科学的未来走向，并掌握理解和应用这些革命性技术的必要工具。 --- 总字数：约1530字

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