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出版者:Nova Science Publishers, Inc.

作者:Carlos Wexler

出品人:

页数:139

译者:

出版时间:2008-03-24

价格:USD 89.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781604561265

丛书系列:

图书标签:

Condensed Matter Physics
Materials Science
Solid State Physics
Quantum Materials
Electronic Structure
Magnetism
Superconductivity
Topological Materials
Nanomaterials
Phase Transitions

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具体描述

《量子纠缠的物理学：从基础理论到前沿应用》本书深入探讨了量子纠缠这一令人着迷且在现代物理学中占据核心地位的现象。我们将从量子力学最基本原理出发，逐步揭示纠缠的奥秘，剖析其与经典物理学截然不同的特质。第一部分：量子纠缠的基础理论量子力学的基石：叠加与测量我们将回顾波函数、量子态、叠加原理等基本概念，并重点阐述量子测量过程中塌缩的非经典性。通过对单粒子和多粒子系统的分析，引出量子纠缠的必要条件。贝尔不等式与现实的违背本书将详尽解析贝尔定理及其推广，阐述这些不等式如何量化地揭示量子纠缠的非局域性。通过对EPR佯谬的深入剖析，以及对实验验证（如Aspect实验）的解读，读者将深刻理解量子纠缠如何挑战我们对实在的直观认知。纠缠的度量与分类我们将介绍描述和量化纠缠强度的方法，如纠缠熵、纠缠保真度等。对不同类型的多体纠缠（如GHZ态、W态、Cluster态等）进行分类和比较，理解其独特的性质和潜在的应用价值。量子纠缠的动力学与演化本书将研究纠缠态在不同环境下的演化过程，包括退相干对纠缠的破坏机制。探讨如何通过控制外部环境或利用特定的相互作用来保护和操纵纠缠。第二部分：量子纠缠的前沿应用量子计算的基石我们将详细阐述量子比特（qubit）的概念，以及如何利用纠缠来实现量子计算的指数级加速。介绍几种重要的量子算法（如Shor算法、Grover算法）的原理，以及纠缠在其中扮演的关键角色。探讨不同量子计算架构（如超导量子比特、离子阱、光量子计算）中纠缠的实现与挑战。量子通信的未来本书将深入讲解量子密钥分发（QKD）的原理，说明纠缠如何保障信息传输的绝对安全。介绍量子隐形传态（quantum teleportation）的工作机制，以及它在构建量子网络中的重要意义。探讨纠缠在量子网络和分布式量子计算中的作用，构建未来的量子互联网。量子精密测量与传感我们将分析如何利用纠缠态来超越经典的测量极限，实现超高精度的测量。介绍纠缠在原子钟、引力波探测、磁场和电场测量等领域的应用。探讨纠缠增强的量子传感技术如何提升灵敏度和分辨率。量子模拟与新材料探索本书将展示如何利用可控的量子系统（如超冷原子、离子阱）来模拟复杂的量子多体系统，从而研究高温超导、量子磁性等凝聚态物理难题。阐述纠缠在理解和设计新型量子材料中的作用，例如拓扑量子材料。量子纠缠与基础物理的交叉我们将探讨量子纠缠在黑洞信息佯谬、量子引力等更广泛的理论物理问题中的潜在联系。审视纠缠与时空结构、量子场论等前沿研究方向的关联。本书适合对量子力学感兴趣的本科生、研究生、科研人员以及任何希望深入了解量子纠缠及其广泛应用的读者。我们力求以清晰的逻辑、严谨的推导和丰富的案例，带领读者一同遨游在量子纠缠的奇妙世界。