量子物理探索:原子、腔和光子 当思想实验在实验室里成真,量子世界的奇异之美便不再只是抽象推演。
定 价:129 元
本书是诺贝尔物理学奖得主塞尔日·阿罗什与长期合作者让-米歇尔·雷蒙合著的一部量子物理学专著。本书以思想实验的实验室实现为线索,系统阐述量子力学核心概念及其在现代实验中的具体呈现。全书围绕二能级系统(自旋)与量子谐振子(弹簧)的耦合这一普适模型展开,涵盖腔量子电动力学、离子阱和超冷原子等多个领域。作者从态叠加、纠缠与互补性等基本原理出发,逐步引入开放量子系统、退相干与量子测量等进阶议题,并以详细的理论推导和实验描述,展现薛定谔猫态的制备、光子非破坏性测量以及量子逻辑门等前沿课题。
书中内容源自两位作者在法兰西公学院和巴黎高等师范学院的课程讲义,以及他们在巴黎高师实验室的实验积累。全书兼顾理论框架的严谨性和实验细节的可操作性,适合量子物理、量子光学与量子信息方向的研究人员、教师及高年级学生参阅
l 由诺奖得主执笔的量子物理著作,将抽象的量子思想实验拉入实验室的真实舞台,兼具理论深度与实验温度。
l 书中大量物理实例来自作者团队在巴黎高师实验室的一线工作,课堂讲义与实验笔记交织成文,使本书既是教材,也带有一份科学探索的实录色彩。
l 全书以自成一体的方式重新讲述量子力学,不预设读者已具备高等量子力学或测量理论的专门知识,适合作为量子信息与量子光学方向的学习起点。
对教师和研究者而言,书中详细计算的物理情景可随时转化为讨论题或新实验的参照,为教学和科研提供丰富的素材。
塞尔日·阿罗什(Serge Haroche)是法国物理学家,法兰西公学院教授。他因发展出能够测量和操控单个量子系统的突破性实验方法,与美国物理学家戴维·瓦恩兰(David Wineland)共同获得2012年诺贝尔物理学奖。他的研究生涯围绕腔量子电动力学展开,利用高品质微波腔与里德伯原子,实现了一系列验证量子力学基本原理的实验。这些工作为量子信息科学奠定了重要的实验基础。2001年至2012年间,他担任巴黎高等师范学院物理系主任,并于2012年至2017年出任该校校长。本书正是他与长期合作者雷蒙对这些思想实验与实际操作的集中梳理。
让-米歇尔·雷蒙德(Jean-Michel Raimond)是法国物理学家,索邦大学(原巴黎第六大学)特级教授。他曾长期在巴黎高等师范学院卡斯特勒-布罗塞尔实验室工作,并担任该系主任。作为阿罗什在腔量子电动力学领域的核心搭档,雷蒙德教授深度参与了原子-光子纠缠、量子逻辑门以及光子猫态制备与退相干观测等多项标志性实验的设计与实现。他与阿罗什共同讲授量子信息课程,并以两人在巴黎高师的课堂讲义为基础,合著了这本《探索量子:原子、腔与光子》。书中不仅融汇了他们团队的技术创见,也体现了一种从真实实验出发来理解量子世界的研究风格。