Читать онлайн «Отличная квантовая механика : Учеб. пособие : в 2 ч. Ч. 1: учебное пособие»

чебное посо ие Александр Львовский Отличная квантовая механика Учебное пособие QUANTUM PHYSICS AN INTRODUCTION BASED ON PHOTONS A. I. Lvovsky Springer Александр Львовский Отличная квантовая механика Учебное пособие Перевод с английского ли* АЛЬПИНА НОН ФИКШН Москва 2019 УДК 530. 145 ББК 22. 314 Л89 Переводчик Н. Лисова Редактор А. Ростоцкая Львовский А. Л89 Отличная квантовая механика : Учеб. пособие : в 2 ч. / Александр Львовский ; Пер. с англ. — М. : Альпина нон-фикшн, 2019. — 422 с. ISBN 978-5-91671-952-9 Ч. I. - 422 с. Наряду с традиционным материалом, охватываемым курсом квантовой механики (состояния, операторы, уравнение Шрёдингера, атом водорода), в книге предлагается глубинное обсуждение таких концепций, как гильбертово пространство, квантовое измерение, запутанность и декогеренция. Эти концепции имеют решающее значение для понимания квантовой физики и ее связи с макроскопическим миром, но редко рассматриваются в учебниках начального уровня. В книге применяется математически простая физическая система — поляризация фотонов — в качестве инструмента визуализации, что позволяет студенту увидеть запутанную красоту квантового мира с самых первых страниц. Формальные концепции квантовой физики проиллюстрированы примерами из современных экспериментальных исследований, таких как квантовые компьютеры, коммуникации, телепортация и нелокальность. Материал книги успешно использовался в качестве основного учебного пособия в двухсеместровом курсе по квантовой механике для студентов-физиков. Однако потенциальный круг читателей много шире и охватывает как студентов и аспирантов, изучающих точные науки, так и всех интересующихся квантовой физикой и квантовыми технологиями. Математический аппарат, требующийся для понимания книги, не выходит за пределы курса технического вуза или математической школы. Автор — профессор Оксфордского университета, экспериментатор с мировым именем в области квантовой оптики и квантовой информатики — применяет сократовскую педагогику: студенту предлагается самостоятельно разработать аппарат квантовой физики путем последовательного решения тщательно составленных задач. Подробные решения представлены во втором томе пособия. УДК 530. 145 ББК 22. 314 Все права защищены. Никакая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, включая размещение в сети интернет и в корпоративных сетях, а также запись в память ЭВМ для частного или публичного использования, без письменного разрешения владельца авторских прав. ©Львовский Α. , 2019 © Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2019 ISBN 978-5-91671-952-9 (рус. ) ISBN 978-3-662-56582-7 (англ. ) ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ 11 Почему я написал эту книгу? 11 Квантовая механика или квантовая оптика? 14 Структура курса 16 Как пользоваться этой книгой (послание студенту) 18 ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОЯЗЫЧНОМУ ИЗДАНИЮ 21 ПРЕДИСЛОВИЕ РОССИЙСКОГО КВАНТОВОГО ЦЕНТРА... 23 БЛАГОДАРНОСТИ 25 ГЛАВА 1.