量子力學(xué)基礎(chǔ)教程

定　價(jià)：￥59.00

作　者：	王向斌，沈藝鑫，于云龍，秦季茜，徐海
出版社：	清華大學(xué)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	暫缺

ISBN：	9787302646662	出版時間：	2023-10-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	221	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　《量子力學(xué)基礎(chǔ)教程》可作為大學(xué)物理專業(yè)和其他有關(guān)專業(yè)的本科生量子力學(xué)基礎(chǔ)課教材使用。全書包含物質(zhì)波、兩態(tài)系統(tǒng)、兩粒子態(tài)與量子糾纏、多的本征值與本征態(tài)問題、原子中的電子、固體中的電子、密度矩陣及量子計(jì)算簡介等8章內(nèi)容。《量子力學(xué)基礎(chǔ)教程》力求以快的節(jié)奏和的方式聚焦主要內(nèi)容，特別注重量子力學(xué)基本原理、基本計(jì)算規(guī)則及應(yīng)用，并配以高質(zhì)量的例題和習(xí)題，利用“筆記”方式對重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)一步拓展討論。這將特別有助于初學(xué)者實(shí)現(xiàn)高效率、有深度的學(xué)習(xí)。

作者簡介

　　王向斌，清華大學(xué)物理系教授，長期從事量子物理和量子信息一線教學(xué)、科研工作。王向斌教授是實(shí)用化量子保密通信中的主要方法——誘騙態(tài)方法的主要提出者之一，獲2021、2022年愛思唯爾“中國高被引學(xué)者”稱號，美國物理學(xué)會雜志Physical Review Research編委。王向斌教授對實(shí)用化量子保密通信進(jìn)行了系統(tǒng)性創(chuàng)新研究，多次為本領(lǐng)域帶來發(fā)展與突破。2005年，他作為作者在美國物理學(xué)會雜志Physical Review Letters發(fā)表的關(guān)于誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)的單篇論文被谷歌學(xué)術(shù)引用1600余次。2016年，他率研究小組發(fā)表的4強(qiáng)度協(xié)議理論文章極大地提高了“測量器件無關(guān)”量子密鑰分發(fā)的效率，使其真正達(dá)到實(shí)用化水平。2018年起，他率研究小組先后提出了“發(fā)送/不發(fā)送”雙場協(xié)議理論和側(cè)信道安全量子密鑰分發(fā)協(xié)議理論。這些協(xié)議與方法被多個實(shí)驗(yàn)小組采用，成功應(yīng)用于量子密鑰分發(fā)多項(xiàng)里程碑性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中。2023年10月，王向斌教授因“在實(shí)用量子秘鑰分發(fā)領(lǐng)域做出杰出貢獻(xiàn)”，成功當(dāng)選美國光學(xué)學(xué)會（Optica）會士。

圖書目錄

目錄
第1章物質(zhì)波 1
1.1 量子物理的基本出發(fā)點(diǎn) 1
1.2 波函數(shù) 3
1.3 薛定諤方程 9
1.3.1 定態(tài)問題與“三步法” 10
1.3.2 無限深勢阱 11
1.4 算符與測量公設(shè) 16
1.4.1 算符公設(shè) 16
1.4.2 測量公設(shè) 17
1.4.3 測量規(guī)則的另一種表述 23
1.5 線性疊加原理 24
1.6 不確定關(guān)系 25
第2章兩態(tài)系統(tǒng) 30
2.1 狄拉克符號表示下的光偏振 30
2.1.1 偏振的電場特征與檢偏 30
2.1.2 狄拉克符號與瓊斯矢量 34
2.1.3 左右矢與計(jì)算規(guī)則 36
2.1.4 涉及偏振測量的計(jì)算 37
2.1.5 一般的測量計(jì)算與測量基 39
2.1.6 橢圓偏振與圓偏振態(tài) 40
2.2 狄拉克符號的一般規(guī)則 41
2.3 應(yīng)用示例：氨分子 47
2.4 電子自旋 51
2.4.1 電子自旋的矩陣表示與泡利矩陣 51
2.4.2 外磁場作用下電子自旋演化 59
2.4.3 時間演化算符 64
2.4.4 自旋表示的數(shù)學(xué)約定 67
2.5 偏振狀態(tài)在晶體中的演化 68
2.6 多的狄拉克符號規(guī)則與表象理論 73
2.6.1 坐標(biāo)表象和動量表象 73
2.6.2 單位算子與完備性關(guān)系 75
2.6.3 表象變換 77
第3章兩粒子態(tài)與量子糾纏 82
3.1 兩粒子態(tài)的數(shù)學(xué)表示 82
3.2 線性疊加和量子糾纏 89
3.3 一般的兩粒子態(tài) 96
3.4 量子隱形傳態(tài) 98
3.5 量子不可克隆定理 103
3.6 電子自旋與核自旋相互作用 106
3.6.1 氫原子的超精細(xì)分裂簡介 106
3.6.2 氫原子基態(tài)哈密頓量 107
3.6.3 氫原子塞曼分裂 111
第4章多的本征值與本征態(tài)問題 114
4.1 量子諧振子及其代數(shù)解法 114
4.1.1 一維諧振子 114
4.1.2 二維諧振子 119
4.2 空間角動量 121
4.3 角動量的合成 128
4.4 簡并與測量 134
4.4.1 二維無限深方勢阱 134
4.4.2 簡并 135
第5章原子中的電子 138
5.1 氫原子 138
5.1.1 氫原子的定態(tài)薛定諤方程 138
5.1.2 電子的概率分布 141
5.1.3 量子數(shù)小結(jié) 144
5.1.4 電子磁矩與塞曼效應(yīng) 146
5.2 堿金屬原子 146
5.3 全同粒子 150
5.4 氦原子 156
5.5 原子核外電子分布 157
第6章固體中的電子 159
6.1 自由電子氣模型 159
6.1.1 費(fèi)米能量 160
6.1.2 玻恩-馮·卡門邊界條件 162
6.2 能帶結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電性 163
6.2.1 導(dǎo)電性 163
6.2.2 布洛赫定理 165
6.2.3 能帶結(jié)構(gòu) 166
第7章密度矩陣 169
7.1 純態(tài)與混合態(tài) 170
7.2 混合態(tài)的數(shù)學(xué)表示：密度矩陣 171
7.2.1 密度矩陣的實(shí)驗(yàn)測定 178
7.2.2 多粒子密度矩陣 183
7.3 子空間的密度矩陣 186
7.4 糾纏度量與判別 190
7.4.1 施密特分解 190
7.4.2 兩體量子系統(tǒng)糾纏熵判別 191
7.5 量子統(tǒng)計(jì) 195
第8章量子計(jì)算簡介 204
8.1 多伊奇-約薩問題 205
8.2 量子搜索 206
8.3 量子邏輯門 208
8.3.1 單量子比特邏輯門 208
8.3.2 多量子比特邏輯門 210
參考文獻(xiàn) 215
附錄 A 量子力學(xué)的不同詮釋 216
附錄 B 施特恩-格拉赫實(shí)驗(yàn)與電子自旋 217
附錄 C 厄密特多項(xiàng)式 220