第一章什么是量子？ 1 第二章量子力學(xué)簡(jiǎn)史11 2.1 量子的誕生. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2 艱難起步. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.3 氫原子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.4 危機(jī)四伏. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.5 絕對(duì)的相同. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.6 原來(lái)是矩陣. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.7 粒子是波，波是粒子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.8 回味. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 第三章經(jīng)典力學(xué)和舊量子理論43 3.1 自由落體. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3.2 相空間. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.3 速度和加速度的微分表達(dá). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.4 簡(jiǎn)諧振子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.5 舊量子理論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 第四章復(fù)數(shù)和線性代數(shù)55 4.1 復(fù)數(shù). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.2 線性代數(shù). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 4.2.1 線性空間. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 4.2.2 希爾伯特空間. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 4.2.3 矩陣. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 4.2.4 本征態(tài)和本征值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 4.2.5 直積空間. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 第五章邁入量子之門79 5.1 施特恩– 格拉赫實(shí)驗(yàn). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 5.2 自旋. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 5.3 量子態(tài)和它的概率內(nèi)涵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 5.4 可觀測(cè)量和算符. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 5.5 任意方向的自旋. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 5.6 量子力學(xué)的基本原則. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 第六章量子動(dòng)力學(xué)99 6.1 薛定諤方程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 6.2 波函數(shù). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 6.3 哈密頓算符和幺正演化. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 6.4 量子能級(jí)和本征波函數(shù). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 6.5 態(tài)疊加原理和不可克隆定理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 6.6 雙縫干涉. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 第七章量子糾纏和貝爾不等式123 7.1 雙自旋. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 7.2 量子糾纏. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 7.2.1 貝爾不等式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 7.2.2 自我的缺失. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 第八章量子測(cè)量141 8.1 不確定性關(guān)系. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 8.2 波包塌縮. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 8.3 多世界理論和薛定諤貓. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 8.4 費(fèi)曼的疏忽. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 第九章量子計(jì)算173 9.1 經(jīng)典計(jì)算機(jī). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 9.1.1 基本框架. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 9.1.2 不能承受之量子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 9.2 量子計(jì)算機(jī). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 9.3 量子計(jì)算機(jī)的特例—— 可逆經(jīng)典計(jì)算機(jī). . . . . . . . . . . . . 187 9.4 量子計(jì)算機(jī)到底有多強(qiáng)大. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 9.5 難于上青天. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 第十章量子通信199 10.1 光子的偏振和量子信道. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 10.2 量子隱形傳態(tài). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 10.3 經(jīng)典加密. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 10.4 量子加密. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 10.5 未來(lái)的量子技術(shù). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 推薦閱讀217 索引219