對(duì)于大多數(shù)讀者來(lái)說(shuō),量子物理學(xué)充滿了神秘色彩,它從一個(gè)不同的角度描述了我們所生活的世界、宇宙及其本質(zhì)。在這本有趣的圖書中,作者塑造了一位名叫亨利·巴爾的量子超級(jí)英雄,以連環(huán)畫的形式描寫了他的一系列冒險(xiǎn)經(jīng)歷,然后詳細(xì)闡述了每一段故事背后的關(guān)鍵概念,進(jìn)而介紹了與這些概念有關(guān)的背景知識(shí),包括歷史上的觀點(diǎn)、前沿的發(fā)展?fàn)顩r以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。最后,從更深層的意義上討論了這些概念所具有的發(fā)人深省的哲學(xué)和文化意蘊(yùn)。書中所涉及的關(guān)鍵概念有量子相干性、量子糾纏、量子不確定性、量子退相干控制,以及新興的量子通信和計(jì)算技術(shù)等。
“量子矩陣”是量子物理學(xué)中的一個(gè)核心概念,也指我們的神秘世界,還指本書獨(dú)具特色的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。每章是這個(gè)矩陣的一行,描述量子世界的一個(gè)關(guān)鍵主題,具體包括一集連環(huán)畫故事、三節(jié)內(nèi)容和一個(gè)附錄。大部分章節(jié)還包括一首“量子詩(shī)”,引導(dǎo)我們對(duì)提出的問(wèn)題加以深思。你可以根據(jù)自身情況沿著矩陣的列(節(jié))進(jìn)行閱讀,也可以沿著行(章)進(jìn)行閱讀。
本書適合對(duì)量子物理學(xué)感興趣的讀者閱讀,愿你在這段奇異的量子世界之旅中不虛此行。
1.本書構(gòu)思巧妙。本書各章由一個(gè)虛擬的漫畫故事引入,然后在此基礎(chǔ)上展開敘述,通過(guò)其他三個(gè)不同的板塊介紹量子物理的基本概念、原理以及相關(guān)知識(shí)。各章的每個(gè)板塊均能構(gòu)成一個(gè)連續(xù)的整體,而各個(gè)板塊又適合不同的讀者閱讀,從未曾接觸量子物理的讀者到科普愛好者,再到想深入了解的讀者。
2.本書主題新穎,涵蓋量子物理的基礎(chǔ)知識(shí)及研究的新進(jìn)展。
3.本書作者由量子物理學(xué)家、科普作家和漫畫家聯(lián)合編寫,作者具有豐富的科學(xué)知識(shí)、強(qiáng)大的專業(yè)背景和精湛的繪畫技藝。
作者簡(jiǎn)介
格申·庫(kù)里茨基:以色列魏茨曼科學(xué)研究所量子光學(xué)教授和 G.W.鄧恩講席教授,美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)、美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)員,英國(guó)物理研究所研究員。因量子反芝諾效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)以及對(duì)開放量子系統(tǒng)中的量子測(cè)量和退相干控制理論做出的杰出貢獻(xiàn),2008 年和 2009 年先后獲得(美國(guó))W.E. 蘭姆獎(jiǎng)和(德國(guó))洪堡 - 邁特納獎(jiǎng)。
戈倫·戈登:量子物理學(xué)博士、神經(jīng)生物學(xué)博士,以色列特拉維夫大學(xué)工業(yè)工程系好奇實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人,曾在美國(guó)麻省理工學(xué)院從事機(jī)器人博士后研究。
埃茨翁·戈埃爾:專業(yè)插畫師,從事數(shù)字插畫和古典插畫教學(xué)工作。2005 年畢業(yè)于以色列申卡爾工程設(shè)計(jì)與藝術(shù)學(xué)院,隨后在意大利佛羅倫薩的吉利奧學(xué)院學(xué)習(xí)古典藝術(shù)。
譯者簡(jiǎn)介
涂泓:天體物理學(xué)博士,上海師范大學(xué)物理系副教授,主要從事天體物理以及物理課程與教學(xué)論的研究工作。迄今已出版數(shù)學(xué)、物理、天文學(xué)等方面的譯著 40 部。
馮承天:上海師范大學(xué)退休教授,從事理論物理以及群論與現(xiàn)代微分幾何及其應(yīng)用的教研工作,1980—1982年在約翰斯·霍普金斯大學(xué)任訪問(wèn)學(xué)者。近期佳作有《從一元一次方程到伽羅瓦理論》《從求解多項(xiàng)式方程到阿貝爾不可能性定理:細(xì)說(shuō)五次方程無(wú)求根公式》《從代數(shù)基本定理到超越數(shù):一段經(jīng)典數(shù)學(xué)的奇幻之旅》等。
第 1 部分 基本概念 / 1
第 1章 什么是量子性 / 5
第 2章 什么是量子疊加 / 28
第3章 什么是量子干涉 / 53
第4章 什么是量子測(cè)量 / 76
第5章 什么是量子不確定性 / 94
第6章 什么是時(shí)間-能量不確定性 / 111
第 2 部分 量子糾纏與開放量子系統(tǒng) / 127
第7章 什么是量子糾纏 / 131
第8章 糾纏、退相干和路徑信息 / 150
第9章 什么是量子系統(tǒng)的環(huán)境 / 174
第 10章 量子測(cè)量能阻止變化嗎 / 201
第 11章 量子測(cè)量能控制溫度嗎 / 229
第 12章 退相是可控的嗎 / 251
第 3 部分 量子復(fù)雜系統(tǒng)與技術(shù) / 267
第 13章 什么是量子隧穿 / 272
第 14章 什么是量子隱形傳態(tài) / 293
第 15章 量子信息的曙光 / 312