量子物理新进展+2

内容简介

第1章介绍规范变换、正则量子化和经典量子对应。第2～5章从规范场的观点统一论述Aharonov-Bohm效应，自旋-轨道耦合动力学，Berry相因子及其应用；揭示Dirac磁单极，超导体Josephson效应和量子态拓扑相因子的关系；动力学旋转对称和分数量子化角动量。第6～7章介绍路径积分。量子隧穿的瞬子方法及在分子磁体宏观量子效应中的应用；超对称量子力学、孤子（瞬子）稳定和涨落方程。第8章是光腔中冷原子宏观量子态和Dicke模型量子相变。第9～10章给出Bell不等式及其破坏的量子概率统计理论和实验分析，用超导电路验证非局域关联的方法。第11～13章阐述逻辑门量子计算，Shor量子算法，绝热操控和纠错；超导量子比特的相干调控和退相干，量子计算的囚禁离子方案。 本书是用于物理等相关专业的研究人员、教师、研究生和本科高年级学生。

目录

第1章 规范变换、正则量子化和经典量子对应 1.1 物质世界的经典图像及质点动力学 1.1.1 物质点运动方程和小作用量原理 1.1.2 规范变换 1.1.3 Hamilton量和正则方程 1.1.4 物理量的时间演化——Poisson括号 1.2 经典场、电磁场动力学正则形式 1.2.1 Maxwell方程 1.2.2 规范势场和规范变换 1.2.3 电磁场动力学正则形式 1.2.4 微分形式、Wedge乘积和外微分 1.2.5 时空变换和相对论 1.3 多体系统——物理观测量的统计规律 1.4 量子力学的逻辑体系 1.4.1 量子力学原理一（态矢、算符及其表示） 1.4.2 量子力学原理二（动力学） 1.4.3 量子力学原理三（测量假设） 1.4.4 量子力学原理的三个重要推论（测不准关系、非定域、宏观量子态的相干叠加——Schrodinger猫态） 1.4.5 态密度算符 1.4.6 量子力学中的规范变换 1.4.7 量子一经典对应和经典极限、Bohm隐参数理论 参考文献第2章 Aharonov-Bohm效应、奇异规范变换和Dirac磁单极 2.1 电磁场中带电粒子的经典动力学 2.1.1 正则动量和力学动量 2.1.2 规范变换 2.2 带电粒子在局域磁通矢势场中的经典动力学 2.2.1 局域磁通的矢势和多连通空间——拓扑流形 2.2.2 局域磁通引出的拓扑相互作用项：Wess-Zumino项 2.2.3 Wess-Zumino项的经典效应 2.3 拓扑相互作用项的量子力学效应：Aharonov-Bohm效应 2.3.1 量子力学中的规范变换——U（1）规范变换 2.3.2 束缚态AB效应：一个简单的拓扑场论模型 2.3.3 Dirac不可积相因子——AB相位 2.3.4 AB相位干涉：拓扑效应 2.3.5 标量势AB相位 2.3.6 Josephson效应——标量势AB相位效应 2.3.7 超导量子干涉仪原理——AB拓扑相位干涉 2.3.8 分数（正则）角动量和任意子 2.4 多连通空间量子力学、纤维丛、AB相位的几何意义 2.4.1 多连通空间的基本群、纤维丛 2.4.2 拓扑相因子的几何意义 2.5 奇异规范变换和：Dirac磁单极 2.5.1 Dirac磁单极 2.5.2 吴-杨无奇异的磁单极理论 2.5.3 Dirac量子化条件的几何意义 2.6 带电粒子被磁通线的散射 2.6.1 解和微分散射截面 2.6.2 分波相移和长程势的散射边条件 2.6.3 长程势的截断和返回磁通 2.7 介观环输运电流的相干振荡 2.7.1 一维量子波导理论 2.7.2 AB介观环电荷输运传输矩阵 参考文献第3章 自旋-轨道耦合动力学、Aharonov-Casher相位和非Abel规范场量子力学模型 3.1 中自旋粒子在电磁场中的经典动力学 3.1.1 拉氏量和运动方程 3.1.2 正则动量和Hamilton量 3.2 非Abel规范场 3.3 脉冲磁场中的热中子经典动力学和标量势AB效应 3.3.1 经典动力学方程和Larmo动 3.3.2 标量势AB效应 3.3.3 自旋相干态、热中子干涉的动力学解释 ……第4章 角动量分数量子化、动力学旋转对称和经典量子对应第5章 量子态的时间演化和几何相位第6章 路径积分、量子隧穿的瞬子方法和宏观量子效应第7章 超对称量子力学、孤子（瞬子）稳定和涨落方程第8章 光腔中的冷原子宏观量子态、几何相位和Dicke模型量子相变第9章 Bell不等式及其大破坏的量子概率统计理论、Bell猫态和自旋宇称效应笔10童 基于经典测量概率的Bell定理及其检验第11章 量子算法的少比特数模拟及量子计算的绝热操纵实现方案第12章 超导量子比特的退相干第13章 囚禁冷离子的量子操纵和量子逻辑门运算