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量子大趨勢

作者：張慶瑞
出版社：中譯出版社出版時間：2023-01-01
開本： 大32開 頁數(shù)： 328
中 圖 價:¥50.7(6.5折) 定價  ¥78.0 登錄后可看到會員價
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量子大趨勢 版權(quán)信息

  • ISBN：9787500172390
  • 條形碼：9787500172390 ; 978-7-5001-7239-0
  • 裝幀：一般膠版紙
  • 冊數(shù)：暫無
  • 重量：暫無
  • 所屬分類：>

量子大趨勢 本書特色

1、理論性與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合：以清晰的邏輯全面解析量子概念。 2、觀點(diǎn)新穎：書中嘗試引入相關(guān)的歷史與社會發(fā)展背景，同時也試探著分析東西方文化的差異性是否也像一種量子特有的波粒二象性展現(xiàn)，視角獨(dú)特而新穎。 3、通俗、易懂，可讀性強(qiáng)：為與一般量子正式教科書區(qū)隔，因此全書除極少數(shù)地方外，看不到深奧的物理與數(shù)學(xué)符號或公式。通過通俗易懂的文字，展現(xiàn)出了科學(xué)的魅力。 4、作者的專業(yè)性和權(quán)威性：張慶瑞教授著名科普事跡眾多，主要有首次在臺北101大樓點(diǎn)燈拼出E=MC2，引起世界注目，從此啟動于每年12月31日跨年拼字。創(chuàng)建臺灣大學(xué)**個物理文物廳，展示亞洲*早期考克饒夫－瓦耳頓型直線粒子加速器。專業(yè)領(lǐng)域方面，張慶瑞教授已發(fā)表280篇以上專業(yè)論文，并獲得28個以上磁性相關(guān)專利。張教授曾擔(dān)任過亞洲磁性協(xié)會理事長，也曾任臺灣磁性協(xié)會理事長及臺灣物理學(xué)會理事長。

量子大趨勢 內(nèi)容簡介

量子力學(xué)的發(fā)展歷史波瀾壯闊。當(dāng)前，量子科技處于加速度的關(guān)鍵時刻，量子技術(shù)在國家和全球范圍內(nèi)取得的進(jìn)展超出了預(yù)期。可以預(yù)見，基于量子技術(shù)的量子競爭，將會改變?nèi)祟惉F(xiàn)有的生產(chǎn)和生活方式，甚至影響世界格局。 本書概述了“第二次量子科技革命”的重要性，簡單介紹了量子計(jì)算機(jī)、量子通信與量子傳感器的出現(xiàn)，進(jìn)而形成量子物聯(lián)網(wǎng)的未來產(chǎn)業(yè)，以及現(xiàn)代公民應(yīng)該具備哪些基本量子素養(yǎng)以面對時代的嶄新變局。并且，作者敏銳地注意到，量子科技時代的應(yīng)用研究與教育的新特色。在這本書中，作者就如何將量子科技教育納入現(xiàn)代教育，如何將其從中學(xué)延續(xù)到大學(xué)，提出了方案，并以實(shí)驗(yàn)作為支持。通過本書，讀者將對未來量子科技產(chǎn)業(yè)及其對人類社會的影響有所了解，并能夠?qū)⒒逎、深奧的量子知識轉(zhuǎn)化成生活常識。

量子大趨勢 目錄

**章

量子霸權(quán)已經(jīng)降臨

**節(jié)?? 知識應(yīng)用推動的歷次科技革命 003

第二節(jié)?? “第二次量子科技革命”出現(xiàn)的背景與特色 009

第三節(jié)?? 后硅谷時代的全球量子科技競賽 013

第四節(jié)?? 量子計(jì)算機(jī)的分類與產(chǎn)業(yè)近況 018

小?? 結(jié) 020


第二章

從量子論到量子力學(xué)

**節(jié)?? 思想起源及時代背景 031

第二節(jié)?? 原子模型的演化過程 042

第三節(jié)?? 量子力學(xué)的崛起 046


第三章

高維度的數(shù)學(xué)空間

**節(jié)?? 量子態(tài)與復(fù)數(shù)空間 063

第二節(jié)?? 向量空間與希爾伯特空間 067

小?? 結(jié) 072


第四章

可逆量子運(yùn)算

**節(jié)?? 可逆與不可逆過程 077

第二節(jié)?? “麥克斯韋妖”與熵的關(guān)系 083

第三節(jié)?? 信息熵的意義與影響 086

第四節(jié)?? 可逆的量子計(jì)算機(jī) 092

小?? 結(jié) 095


第五章

量子比特與量子計(jì)算機(jī)

**節(jié)?? 量子的特性 101

第二節(jié)?? 量子圖靈機(jī) 105

第三節(jié)?? 量子比特 110

第四節(jié)?? 量子邏輯門與預(yù)言機(jī) 118

第五節(jié)?? 低溫電子學(xué) 124

第七節(jié)?? 量子計(jì)算機(jī)的種類 132

第八節(jié)?? 量子糾錯與容錯 135

小?? 結(jié) 137


第六章

量子算法

**節(jié)?? 什么是算法 143

第二節(jié)?? 量子算法 146

第三節(jié)?? 如何開始量子計(jì)算 164

小?? 結(jié) 169


第七章

量子計(jì)算應(yīng)用

**節(jié)?? 量子計(jì)算現(xiàn)況 175

第二節(jié)?? 量子計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域 181

小?? 結(jié) 199


第八章

量子計(jì)量學(xué)與量子傳感器

**節(jié)?? 特殊的生物量子傳感 205

第二節(jié)?? 計(jì)量與傳感 206

小?? 結(jié)?? ?? 219


第九章

量子通信與量子互聯(lián)網(wǎng)

**節(jié)?? 加密傳輸?shù)闹匾?? ?? 225

第二節(jié)?? 量子加密?? ?? 231

第三節(jié)?? 量子通信?? 236

第四節(jié)?? 量子互聯(lián)網(wǎng)?? 244

小?? 結(jié)?? 248


第十章

量子教育與世界未來

**節(jié)?? 量子常識與知識?? ?? 253

第二節(jié)?? 量子游戲與量子科幻?? 255

第三節(jié)?? 量子教育?? 263

第四節(jié)?? 后硅谷時代的量子新世界?? ?? 267

小?? 結(jié)?? 271


附錄一?? 全球主要國家或地區(qū)量子科技發(fā)展現(xiàn)狀 ?? 277

附錄二?? 全球主要公司的量子科技發(fā)展現(xiàn)狀


展開全部

量子大趨勢 節(jié)選

序一 在歷史上，1922 年是物理學(xué)的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在這之前，量子理論僅僅是包含一系列假說或提出某些類似古典結(jié)構(gòu)的理論，還不足以解釋新的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；在這之后，由于三位新一代科學(xué)家的貢獻(xiàn)，量子力學(xué)理論得以誕生，并呈現(xiàn)迅猛發(fā)展的勢態(tài)。這三位新一代科學(xué)家是德國的沃納·海森堡（Werner Heisenberg，1901—1976 年）、奧地利的埃爾溫·薛定諤（Erwin Schrödinger，1887—1961 年）和英國的保羅·狄拉克（Paul Dirac，1902—1984 年）。其中，以薛定諤為代表的“波動力學(xué)”，以海森堡為代表的“矩陣力學(xué)”和“不確定原理”，以及狄拉克的“狄拉克方程”和“量子輻射理論”，都為量子力學(xué)的發(fā)展提供了新的理論平臺。1927 年，第五屆索爾維會議（Conseils Solvay）在布魯塞爾舉行，29 名來自世界各地的**科學(xué)家，包括尼爾斯·玻爾（Niels Bohr，1885—1962 年）、阿諾德·索末菲（Arnold Sommerfeld，1868—1951 年）、沃爾夫?qū)?middot;泡利（Wolfgang Pauli，1900—1958 年）、阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein，1879—1955 年）等老一代科學(xué)家以及以海森堡、狄拉克、薛定諤為代表的新生代科學(xué)家齊聚一堂。在這次會議上，他們的理論不斷更新，形成了對量子力學(xué)的全新認(rèn)知，深刻影響了之后半個多世紀(jì)量子力學(xué)的演變和發(fā)展。 量子力學(xué)既是顛覆性的物理學(xué)革命，也是深刻的思想革命。在過去的 90 多年間，量子力學(xué)與愛因斯坦相對論不斷地顛覆人們對現(xiàn)實(shí)世界的常識性觀念，解釋牛頓物理定律所不能解釋的一切自然和物理現(xiàn)象，幫助人們重新建立思考從宏觀世界到微觀世界、從宇宙演化到生命科學(xué)的思想框架，使人們接受人類本身就是“量子人”這樣的事實(shí)。如今不得不承認(rèn)，“這個理論中沒有一個預(yù)言被證明是錯誤的”。 量子力學(xué)的發(fā)展歷史波瀾壯闊，常常被劃分為兩個階段：“**次量子科技革命”和“第二次量子科技革命”。 “**次量子科技革命”始于 20 世紀(jì)初，截止于 20 世紀(jì)八九十年代。之后，“第二次量子科技革命”開始。“**次量子科技革命”完成了量子力學(xué)理論框架的構(gòu)建，描述了量子力學(xué)的基本特征，實(shí)現(xiàn)了量子力學(xué)與數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)和宇宙學(xué)的結(jié)合，同時為核武器、激光、晶體管等技術(shù)提供了理論依據(jù)。 開始于 20 世紀(jì)末的“第二次量子科技革命”的核心是實(shí)現(xiàn)量子科技的全方位突破，致力于開發(fā)基于量子力學(xué)本身的量子器件和技術(shù)，包括公認(rèn)的量子計(jì)算、量子通信和量子精密測量三大領(lǐng)域。其中，超導(dǎo)量子計(jì)算技術(shù)和光量子計(jì)算技術(shù)*具挑戰(zhàn)性。在“第二次量子科技革命”中，發(fā)生了一系列具有里程碑意義的事件。2008 年 9 月，在瑞士和法國的交界——侏羅山，有條總長17 英里 a（含環(huán)形隧道）的隧道，世界上*大、能量*高的粒子加速器——質(zhì)子加速對撞的高能物理設(shè)備在此正式啟動測試。這次測試是研究人員將一個質(zhì)子束以順時針方向注入加速器中，讓其加速到 99.9998％光速的超快速度。截至 2010 年，參與該項(xiàng)目的科學(xué)家表示，該質(zhì)子束可能已經(jīng)“接近”希格斯玻色子。希格斯玻色子也被喻為“上帝粒子”，在大爆炸之后的宇宙形成過程中扮演過重要角色。 略…… 朱嘉明 經(jīng)濟(jì)學(xué)家 橫琴數(shù)鏈數(shù)字金融研究院學(xué)術(shù)與技術(shù)委員會主席

量子大趨勢 作者簡介

張慶瑞，曾任臺灣大學(xué)代理校長，目前任中原大學(xué)物理學(xué)系講座教授，主要研究量子計(jì)算及其應(yīng)用、自旋電子學(xué)、拓?fù)浣^緣體與二維電子系統(tǒng)的自旋傳輸、磁性體的動態(tài)翻轉(zhuǎn)機(jī)制等。他長期從事物理學(xué)的教學(xué)與研究，尤其注重物理學(xué)的工業(yè)應(yīng)用，是國際電氣和電子工程師協(xié)會會士（IEEE Fellow）、美國物理學(xué)會會士（APS Fellow），目前擔(dān)任中原大學(xué)-富士通計(jì)算中心主任。他在磁學(xué)、電子學(xué)、量子信息等領(lǐng)域多有建樹，其在工業(yè)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)獲得了業(yè)界的高度贊賞，頗具權(quán)威性。

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