量子菜根譚:現代量子理論專題分析(第3版)

量子菜根譚:現代量子理論專題分析(第3版)
定價:419
NT $ 365
  • 作者:張永德
  • 出版社:清華大學出版社
  • 出版日期:2016-11-01
  • 語言:簡體中文
  • ISBN10:7302442762
  • ISBN13:9787302442769
  • 裝訂:372頁 / 普通級 / 3-1
 

內容簡介

廣泛深入地考察了現代量子理論的理論基礎,歸納為30個專題。它們大多是些疑惑、困難、爭論、流傳錯誤的問題,也有部分前沿熱點問題。范圍涵括量子力學、高等量子力學、量子場論、量子統計、量子信息諸領域。

鑒於現代量子理論已經成為當代物理學各分支學科的共同理論基礎,並且正在成為當代自然科學各門學科的共同理論基礎,更鑒於整個量子理論經常被一層迷惘甚至誤解的「霧霾」所籠罩,朦朦朧朧,「能理解度」較差,因而實行不回避問題的認真考慮十分必要和重要。
 

目錄

第1講Young氏雙縫實驗→廣義Young氏雙縫實驗→Qubit——「量子力學的心臟」
1.1Young氏雙縫實驗解釋確實令人為難
1.2Young氏雙縫實驗解釋常見的錯誤和缺點
1.3實驗中電子究竟是怎樣穿過雙縫的?
1.4Young氏雙縫實驗的兩個理論計算
1.5各種翻版的Young氏雙縫實驗,廣義Young氏雙縫實驗
1.6高強度電子束入射的Young氏雙縫實驗
1.7分析與結論:廣義Qubit
第2講無限深方阱粒子動量波函數的爭論——「量子力學的數學是錯的」?
2.1無限深方阱模型簡單回顧
2.2Pauli和Landau的矛盾——基態動量波函數的不同解
2.3矛盾分析與結論
2.4設想實驗的佐證
2.5產生問題的根源
(附注)Pauli結果是Landau結果在α/h→∞時的極限
第3講自由定態球面波解的爭論和中心場自然邊條件的來由——等式兩邊同零除的后果!
3.1前言
3.2eikr/r自由粒子定態球面波解嗎?
3.3從此處奇性說開去(Ⅰ)——中心場自然邊條件的來由
3.4從此處奇性說開去(Ⅱ)——與δ函數有關的一些奇性運算
3.5δ函數不是嚴格意義上的函數,但它卻是嚴格意義上的線性泛函數
3.6自由粒子定態球面波的正確解
第4講量子測量的理論基礎、廣義測量——量子測量理論幾點注解(工)
4.1前言
4.2量子測量基礎——唯象模型分析
4.3量子測量分類
4.4局域測量——廣義測量與POVM(正算符測度分解)
4.5Neumark定理
第5講量子光學部分器件作用分析,測量導致退相干——量子測量理論幾點注解(Ⅱ)
5.1量子光學部分器件作用分析
5.2測量導致退相干模型(Ⅰ)——vonNeumann測量模型
5.3測量導致退相干模型(Ⅱ)—Kraus模型
5.4測量導致退相干模型(Ⅲ)—Neumann—Hepp—Coleman—Kraus模型
第6講量子測量中主觀性與客觀性的對立統一,小結——量子測量理論幾點注解(Ⅲ)
6.1引言
6.2預選擇、后選擇;半透片
6.3Mach—Zehnder干涉儀,延遲選擇
6.4Young氏雙縫實驗中的后選擇
6.5預選擇、后選擇與相干性恢復
6.6不確定性關系爭論簡單小結
6.7量子測量解釋現狀簡單小結
第7講電子怎樣從空間一個觀測點運動到另一個觀測點——沒有軌道的「軌道」
7.1電子怎樣從空間一個觀測點運動到另一個觀測點
7.2Dirac、Pauli、Wheeler、Feynman等人的回答
7.3量子自由運動隨機性分析
第8講電子與中子的旋量波函數——不同於「兩分量矢量」的「兩分量旋量」
8.11/2自旋算符計算補充
8.2兩個核子間非相對論性相互作用的唯象推導
8.3級聯Stern—Gerlach裝置對自旋態的分解與合成
8.4純白旋算符Hamilton量求解
8.5中子干涉量度學(neutron—spinorinterferometry)
第9講從量子Zeno佯謬到量子Zeno效應——越看越燒不開的「量子水壺」
9.1量子Zeno佯謬成了量子Zeno效應
9.2量子Zeno效應存在的理論論證與分析
9.3量子Zeno效應的某些應用
9.4量子反Zeno效應——又成了「Zeno佯謬」
第10講1/2自旋密度矩陣的Bloch球分解——「可道」之「道」的含糊
10.1純態與混態,兩能級系統
10.21/2自旋單體密度矩陣的Bloch球表示
10.3混態概念的含糊性,與溫度比較
第11講「一次量子化」與「二次量子化」——「無厘頭」與不「無厘頭」
11.1前言
11.2量子力學的建立——何必借助這個「無厘頭」的一次量子化
11.3Maxwell場協變量子化——需要「鬼光子」的一次量子化
11.4「Schrodinger場」二次量子化——非相對論二次量子化是邏輯結論,不「無厘頭」
11.5自作用「Schrodinger場」二次量子化——再次不「無厘頭」
11.6二次量子化方法評論
第12講量子理論是線性的?!——這是一個很大的誤解
12.1前言
12.2通常Schrodinger方程給人的錯覺
12.3誤解之一——量子力學的線性性質具有終極性,不可能建立非線性量子力學
12.4誤解之二——量子理論是線性理論,必須並可以建立非線性量子理論
12.5誤解之三——Schrodinger方程「線性化」「導出」Pauli方程
12.6關於QT的「漸近自由態空間的量子態疊加原理」
12.7相互作用必定導致QT非線性
12.8無自旋Schrodinger方程經過所謂「線性化」能夠「導出」含h/2自旋的Pauli方程?!
12.9QT的困難並不來源於「QT的線性性質」
第13講Schrodinger方程補充分析——兼談Schrodinger方程中「人造事物」的奇性
13.1前言
13.2單體定態解補充分析
13.3Schrodinger方程奇性再考察
13.4為什麼力學運動的基本微分方程都是二階的
第14講能譜無界性與演化因果不可逆性的關聯——時間反演分析
14.1時間反演變換與時間反演對稱性
14.2量子體系能譜必須有下界
14.3能譜無上界量子體系含時演化不存在因果顛倒的逆演化
14.4舉例:自由運動和中心場運動的因果可逆性分析
14.5反幺正變換與Dirac符號的局限性
第15講可觀測性、完備性與中心場塌縮——三者的含義與關聯
15.1力學量的可觀測性與其算符本征函數族的完備性
15.2幾個相關問題的分析
15.3力學量算符本征函數族完備性的幾個定理
15.4C—H定理的應用
15.5小結:可觀測性、完備性、波函數塌縮的關聯分析
第16講宏觀量子現象與傳統對應原理改進——量子多體效應考慮
16.1序言
16.2宏觀量子現象對傳統對應原理的否定——量子多體效應分析(Ⅰ)
16.3超冷全同霧狀原子Bose—Einstein凝聚——量子多體效應分析(Ⅱ)
16.4超高密度介質簡單估算——量子多體效應分析(Ⅲ)
16.5對應原理的正確提法
……
第17講超冷全同原子Bose—Einstein凝聚體的Feshbach共振——可愛的自由度
第18講量子統計基礎的一些考慮——號子統計只有一個公設嗎?
第19講位相算符與位相差算符——取決於「算符指數」!
第20講量子理論內在邏輯自洽性分析——又一個常被忽視的基本問題
第21講Berry相位爭論分析——可積與不可積、動力學與幾何
第22講傳統量子絕熱理論的不足與解決——「后Berry」量子絕熱理論
第23講光子描述——光子有「坐標波函數」嗎?
第24講量子態疊加和糾纏與「定域物理實在論」的矛盾——一論Einstein「定域實在論」
第25講Bell—CHSH—GHZ—Hardy—Cabello空間關聯非定域性研究路線述評——二論Einstein「定域實在論」
第26講量子理論與相對論性定域因果律相互融洽嗎三論Einstein「定域實在論」
第27講量子態Teleportation實驗的歷程與評論——首次實驗、評論、五代Telcportalion
第28講廣義量子擦洗——恢復與建立相干性技術
第29講論波粒二象性——「大道歸一,返璞歸真」
第30講現代量子理論中的霧霾與自然科學基本公設——再論自然科學為「可道」之「道」
附錄A科學、物理學、量子力學(提綱)
附錄B量子物理百年回顧(轉錄)
附錄CEinstein的有神論與宗教觀
附錄D雲門山石刻碑文
后記
內容索引
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