物理学
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《量子计算和量子信息(一):量子计算部分》阅读辅导及习题解析陈汉武量子傅里叶变换及其应用课题涉及数学、物理学和计算机科学等多学科,是多学科综合性交叉研究的新兴领域。本书以量子傅里叶变换为基点,对照经典傅里叶变换之思维和方法讲解量子傅里叶的解析思想,及其量子傅里叶变换算法构建与量子可逆电路描述。解析了量子傅里叶变换在“相位估计”中的一般算法过程,以及在求阶和因子问题上的应用、在求周期和离散对数问题中的应用。本书还介绍了量子搜索算法及其在量子计数上的应用。本书内容深入浅出,层次分明,例题与练习丰富,它可以作为对量子计算及其应用有浓厚兴趣的读者了解该领域的入门读物,亦可以作为信息与计算学科、应用数学、通信工程等专业本科生和研究生或博士生的教材,或供大学高年级学生和研究生自学读本,对相关领域的研究人员也会有很大的参考价值。
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物理学与化学[美]詹姆斯·特列菲尔,[美]罗伯特·M.海赞本书基于美国乔治梅森大学的 “科学中的重要思想” 这门课程而写,共13章,内容包括力学、热学、电和磁、波、相对论、量子力学和化学键、材料等内容,由浅入深地介绍了物理学和化学的基本概念和知识。本书的特点是每章都有一个以辐射图的形式呈现的重要科学思想,并且每章开始都围绕着这个重要思想对物理学和化学的各领域进行简明阐述。本书不要求读者具备高深的专业知识,适合那些有兴趣了解物理学和化学世界的人们作为科普读物阅读,也可作为高中生、大学生入门级的物理学和化学通识教材。
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计算流体力学2035愿景陈坚强,袁先旭,涂国华,郭启龙本书基于计算流体力学(CFD)发展现状,分析了CFD发展面临的挑战,对2035年CFD发展愿景进行了展望。全书分为10章,第1章为概述,简要介绍了CFD的基本概念、发展历史、主要应用领域和2035年总体愿景,凝练了CFD的九大重点发展方向,绘制了CFD 2035技术路线图。第2~10章分别针对九大重点发展方向,即基于高性能硬件的CFD软件与大数据技术,网格生成与自适应技术,高保真数值方法,转捩、湍流与大范围分离流动模拟技术,内流与燃烧,多介质多物理场耦合模拟与多学科耦合分析、验证、确认与不确定度量化,多学科优化设计,人工智能/量子计算与CFD的结合。具体介绍了各方向的概念及背景、研究现状,制定了2035年目标,分析了差距与挑战,给出了发展路线图、措施与建议。
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量子光学导论马克·福克斯(Mark Fox) 著, 葛惟昆 译量子光学,实际就是关于光的量子理论与实验。光子的名词在量子力学诞生伊始的1926年由刘易斯(Gilbert Lewis)提出,次年狄拉克用于其专著中。但光子的概念实际上早在1905年爱因斯坦提出光电效应理论时即已形成。但关于光子的研究最初集中于原子光谱,而很少涉及光子本身。现代量子光学真正建立起来始于1956年的HBT(Hanbury,Brown,Twiss)关于光子相关性的实验。以此为基础发展的一系列实验表明,只有光的量子理论才可以解释光子统计学等实验结果。HBT实验现在是单光子测量的基本实验,用于鉴别单光子源的反聚束(anti-bunching)效应。由于相关效应对于近年来高速发展的量子信息和量子计算的重要性,量子光学日益备受关注。该书包括下列内容: 第一部分是引言和背景知识,介绍经典光学和光学跃迁的量子理论;第二部分为光子学,介绍光子统计,光子的反聚束效应(单光子),相干态和光的压缩,和光子的量子态等;第三部分为原子和光子的相互作用,包括光-原子的共振相互作用,腔体中的原子,和冷原子等;第四部分专门讨论量子信息处理,包括量子密钥,量子计算,和纠缠态和量子远程通讯等。在附录中除了介绍一些基本知识外,也讨论了波色-爱因斯坦凝聚。
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强场激光物理沈百飞本书主要介绍超强超短激光与等离子体相互作用的基本理论和实验方法,重点为强场激光的相对论效应和量子电动力学效应。前三章为一些理论介绍,包括强场激光、强激光与电子、原子和团簇相互作用以及等离子体物理基础理论;第4、5章分别为强激光与稀薄等离子体和固体靶相互作用;第6章简单介绍传统加速器和高能粒子束,为后面几章作准备;第7~9章为强场激光的重要应用,即强激光驱动的高能电子束、高能离子束和强辐射源;第10、11章为强场激光在等离子体和真空中的量子电动力学效应;第12章介绍激光核物理。
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中国学科发展战略·原子分子与团簇物理中国科学院本书主要介绍了原子与分子物理学科中的原子分子结构、光谱和碰撞,先进光源与原子分子物理,冷原子物理及其应用,奇异的原子分子团簇四个前沿领域,着重论述了各个方向的科学问题,研究目的和意义,国内外研究现状、特色、优势和不足,以及对未来发展的建议和意见。
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PCT定理、自旋(英)雷蒙德·F. 斯特里特(Raymond F. Streater),(美)阿瑟·S. 怀特曼(Arthur S. Wightman) 著, 张昊 译本书是自洽而仔细地介绍相对论性量子场论的数学基础的著名专著。本书的作者之一Wightman教授,本人就是这一领域的开创者和奠基人,几十年的职业生涯中几乎没有缺席领域的每一次重要进展,他毫无疑问是这一主题最理想的作者之一。全书篇幅不大,包括四章和一个附录。其中,第一章介绍了狭义相对论对称群的结构;第二章介绍了必要的数学基础,包括分布(广义函数)理论和多复变函数论;第三章详细介绍了公理化量子场论的基本公理和性质;第四章介绍由此得到的量子场论的重要性质,包括PCT定理、自旋统计定理和Haag定理等。本书第一版出版时间较早,正如作者在前言中所指出的,他们在写作本书时,力求做到清晰自洽,对于每一个概念都有明确的界定,对于几乎每个定理都有严谨具体的证明(而极少出现市面上书籍只介绍结果并要求读者另行查找文献的情况),在物理思想催生的公理和框架之外,所有的结论都言之有据、丝丝入扣。这样做的结果,是使得这本内容不算浩繁的小书中留下的都是经得起推敲的结果。当任何一位从事量子场论相关研究的工作者希望了解一些一般性的结论及其背后依赖的基本假设时,这本书无疑是最为合适的文献资料。它不涉及繁琐的具体模型和细节,仅保留了最基本最一般性的结论,并且对这些结论做出了完备自洽的解释。因此,该书自1964年出版以来一直是该领域无可替代的经典教科书和专著
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超构材料及新颖电磁辐射段兆云超构材料是一类具有自然材料不能或难以实现的新颖物理特性的人工构造材料,应用于电子学领域,能够实现优异的性能。本书系统介绍了超构材料的发展历程、基本理论、电磁表征和实现方法,提出了适合工作在高真空环境的两种全金属超构材料单元,采用真实的带电粒子从实验上验证了新奇的反向切伦科夫辐射机理,从而发展出新颖的小型化、高效率反向切伦科夫辐射源,包括振荡器和放大器。此外,本书研究了超构材料中增强相干渡越辐射机理,发展出基于超构材料的小型化、高效率、大功率扩展互作用器件和速调管放大器。这些研究成果为微波/太赫兹电子学的发展开辟了一条新的途径。
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大学物理演示实验教程王春明本书讲述了现代物理演示实验,内容包括力学、热学、电磁学、光学、新物理实验5个部分。本书共有100个实验项目,对每个实验项目均按从实验导入、演示实验目的、实验原理、实验方案、注意事项、实验思考等几个方面进行介绍。要求学生在观察物理现象的同时,结合物理课程、应用物理原理、拓宽思维想象,以现象观察提高理论学习,以理论学习深入观察物理现象,可以提高学生的细致观察、全面分析、逻辑思维和研究对策的能力。本书可以作为相关专业学生的教材或参考书籍,适合教学需求。
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大学物理学孔晋芳,居家奇,王凤超本书是依据 高等学校物理学与天文学教学指导委员会编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》(2010年版),在总结编者所在教学团队多年教学和教改的经验,并借鉴 外 教材成果的基础上编写而成的。编者在写作风格上力求主干突出、论证简明,并通过理论联系实际来说明物理现象及规律,同时力求贯彻“以学生为主体、以教师为 ”的教育理念,遵循学生对于混合式教学的认知规律。本书分为上、下两册:上册包括力学和电磁学;下册包括振动和波动、光学、热学、狭义相对论与量子物理学。各章均配有本章内容提要、内容小结及习题,供读者学习和复习使用,同时还提供了课程重难点的授课视频、物理学相关的科学成就、 物理学家的事迹、物理动画、习题解答等数字资源。本书可作为高等学校理科非物理学类专业及工科各专业64~128学时的大学物理课程教材,也可供物理教师和相关人员参考。