诺奖“花落”量子信息，你对量子“知多少”？| 量子科学推荐书单

风云之声

传播有价值的思想

2022年诺贝尔物理学奖花落量子信息领域。瑞典皇家科学院将奖项授予法国学者阿兰·阿斯佩（Alain Aspect）、美国学者约翰·克劳泽（John F.Clauser）和奥地利学者安东·塞林格（Anton Zeilinger）三位科学家，以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面做出的贡献。

左起分别是阿兰·阿斯佩、约翰·克劳泽和安东·塞林格

近年来，在众多国内外顶尖量子科学家的鼎力支持下，中国科大出版社精心打造了《量子科学出版工程》系列丛书。本丛书系统梳理了我国当前量子科学领域的重要成果，同时吸收了国际一流的量子科学基础理论和前沿应用技术，包括诺奖得主的前沿研究成果。丛书中既有系统深入的学术专著，也有经典的教材讲义和专业靠谱的科普读物。

特别值得一提的是，本次诺贝尔物理学奖的三位得主中，已有两位科学家的著作被纳入《量子科学出版工程》。其中，阿兰·阿斯佩（Alain Aspect）教授的著作《量子光学：从半经典到量子化》已于2019年出版（该书出版时作者名译作“艾伦·爱斯派克特”），安东·塞林格（Anton Zeilinger）教授的著作正在出版中。

为了让更多人走进量子世界，了解量子科学能怎样改变我们的生活，我们从《量子科学出版工程》的系列丛书中精选了10种有代表性的学术和科普著作，推荐给大家。

《量子科学出版工程》系列图书（节选）

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量子科学图书推荐

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01《量子光学：从半经典到量子化》

（法）吉尔伯特·格林贝格，艾伦·爱斯派克特，克劳德·法布尔 著

乔从丰，李军利，杜琨  译

内容简介：

本书涉及量子光学的大量重要内容。通过阅读本书，读者能够对量子光学的基本概念、公式系统和最新进展有所了解。本书第1部分讲述了半经典方法，其中物质是量子化的，而光不是；描述了量子光学中的重要现象，包括激光原理。第2部分讲述了光及其与物质相互作用的完整量子描述，包括光的自发辐射、经典态及非经典态等；概述了光纠缠及其在量子信息中的应用。第3部分讲述了非线性光学和原子的激光冷却，对半经典和量子化两种方法的应用做了详尽的描述。每章都对基本概念做了详细的描述，比较特殊的概念和现象会在“补充材料”中给出。

02《量子飞跃：从量子基础到量子信息科技》

陈宇翱，潘建伟  主编

内容简介：

本书为国家出版基金资助项目《量子科学出版工程》中的一本。邀请了国内量子信息学各领域的顶尖专家学者，从基础实验、量子通信、量子计算、量子精密测量四个方面做深入浅出地讲解，全面地向读者展示了第二次量子革命（即量子信息革命）的前沿进展，是量子科学家对当前我国量子科学技术前沿问题的系统阐述，适合对量子科技感兴趣的科研工作者、大学生和广大读者参考和学习。

03  🔬《量子信息简话：给所有人的新科技革命读本》

 

袁岚峰  著

内容简介：

量子信息是全世界的热点研究领域之一，同时也是科普的难点领域之一。本书从普通读者的认知角度出发，先介绍量子是什么以及较为容易理解的量子精密测量，然后讲量子力学的“三大奥义”，再讲量子计算和量子通信，不仅保持了科学的严谨性，而且实现了很高的趣味性，让读者了解量子信息的大图景。针对公众对量子信息的常见误解或者质疑，给出明确的答复。对于有一定知识门槛的内容特别是一些数学材料，将其设置为选读内容，基础薄弱的读者可以跳过而并不影响理解全书，勤于思考、好奇心旺盛的读者则可以从这些选读内容中得到更多的妙处。

作者以其独具特色的语言风格，在科学的各领域之间乃至哲学、历史与文学之间纵横钩沉，并介绍了很多科普工作的经验和心得。相信这本兼具广度和深度的图书对我国的量子信息科普以至整个科普事业都将发挥里程碑式的作用。本书适合关心量子科技进展的广大读者阅读，包括小学生、中学生、大学生、研究生，其他领域的科研、教育、科普工作者，以及各行各业的专业人士。任何对科学感兴趣的人都可以从中得到收获。

04《世纪幽灵：走近量子纠缠》

张天蓉  著

内容简介：

本书以讲故事的方式，带领读者一步一步走近神秘的量子世界，最后走近更为神秘的量子纠缠。

量子理论说起来神秘莫测，却极大地影响了现代文明社会。计算机、网络及通信技术近年来的突飞猛进，很大程度上可以说是建立在量子论发展的基础上的。从1901年开始，100多年的诺贝尔物理学奖中，90%以上都颁发给了与量子论有关的课题。这个数字足以说明量子论对促进现代高科技的发展功不可没。如今，量子纠缠现象的研究正在带动量子信息、量子计算等技术的发展，将有可能掀起新一轮的技术革命。

本书是一本深入浅出、老少皆宜的科普读物，其主要叙述部分基本不涉及数学，即使是非理科读者也能读懂。对于想深入了解量子论的读者，可参阅附录中的简单数学公式推导等，或者阅读其他相关的图书。

05《编程宇宙：量子计算科学家解读宇宙》

（美）赛斯·劳埃德  著

张文卓  译，袁岚峰  审校

内容简介：

我们的宇宙是一台伟大的量子计算机吗？跟随麻省理工学院赛斯·劳埃德教授的思维旅程，我们会发现答案是肯定的。宇宙中粒子间的相互作用，不仅仅交换能量，而且还传递信息，也就是说，它们不只在碰撞，而且还在计算。它们在计算什么？计算我们的宇宙如何演化。本书清晰地介绍了量子科技的发展脉络和其中关键的要点，为读者了解宇宙提供了一个全新的视角，展现了科学的神奇魅力，会给读者带来一场截然不同的思维体验。

06《抚今追昔话量子》

范洪义  著

内容简介：

1900年普朗克引入能量子的概念，突破了经典物理的局限，给黑体辐射谱以崭新的解释，此举奠基了量子论，使得人们逐渐知道自己生活在量子世界里。本书作者基于自己50多年来的量子力学研究成果和累积的中国文史知识，抚今追昔，以中国古贤群体的物我认识论和智慧，重新梳理量子论的发展脉络，发现他们早就蕴有能作为量子论生息的温床的思想，这些宝贵的学术财富非经充分挖掘和整理不能彰显于世。现经作者历数年之艰辛写作，特向物理学界、史学界和文学界志士同仁推荐，从一个新的视角来领会量子论，易与生活常识接轨而不陷于突兀，以提高国民文、理学术素养。

07

《量子物理学》（上下册）

（美）弗拉基米尔·捷列文斯基  著

丁亦兵，姜焕清，沈彭年，梁伟红等  译

内容简介：

《量子物理学》分为两册：上册详细阐述量子力学的基础及对称性和微扰论的应用；下册从时间相关动力学出发，讨论多体物理学和量子混沌与量子纠缠。两册内容的划分适合两个学期的教学。《量子物理学（上册 从基础到对称性和微扰论）》兼具俄罗斯与欧美教材的风格，选材详尽丰富，逻辑鲜明合理，叙述简明严谨，涵盖范围及适用读者类型之广在同类书籍中尚属少见。其所选择的解决问题的方法以及全书的结构相当独特。其主题从量子物理学的基本原理延伸到许多前沿的研究领域，介绍了量子物理学新的成就和解决现代物理中遇到的问题的方法。全书设置了许多习题，并对部分习题提供了详细的解答。

对于涉及量子物理学应用的大学高年级学生，《量子物理学（上册 从基础到对称性和微扰论）》是优秀的教材；对于理论物理领域的相关研究与教学人员，也是难得的有价值的参考书。

08《量子力学讲义》

（美）斯蒂芬·温伯格  著

张礼，张璟  译

内容简介：

诺贝尔奖得主Steven Weinberg将他卓绝的物理洞察力和明晰的表达天赋结合起来，在这本成功的著作完全更新的第2版中提供了近代量子力学的简明介绍。第2版包括如刚性转体和量子密钥分配等主题的全新6节以及对全书现有章节的重要增补，非常适合作为一年的研究生课程教材或研究人员的参考书。从量子力学的历史评述和Schrödinger方程的经典解开始，Weinberg运用他卓越的教学经验阐明了Bloch波和能带结构、Wigner-Eckart定理、幻数、同位旋和普遍散射理论，然后将量子力学发展到近代Hilbert空间处理形式。每一章之后都有习题，讲课教师可以从网上获得题解。

09《光子-强子相互作用》

理查德·费曼  著

刘娟，浦实，王群  译

内容简介：

本书是诺贝尔奖获得者费曼重要的经典著作之一，基于费曼在加州理工学院教授的一门有关光子与强子相互作用专题课程的经典讲义整理而成。分析了有关高能电子和光子相互作用的理论问题，包括理论背景、低能光子反应、共振态的夸克模型、t道交换现象、矢量介子和矢量介子主导假设、电磁形状因子、深度非弹性散射的强子末态等内容。本书适合对量子色动力学的发展感兴趣的读者阅读

10《光子-强子相互作用》

理查德·费曼  著

肖志广，杨焕雄，高道能  译

内容简介：

本书为诺贝尔奖获得者费曼关于量子力学基础理论的重要著作，基于费曼在加州理工学院所讲授的物理学课程讲义和讲课记录整理而成，从量子力学和狭义相对论的原理出发，对处于当时粒子物理学前沿的量子电动力学、弱相互作用以及强相互作用的理论进行了阐述。  

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