Quantum Theory Concepts and Methods读书笔记#1
听说本书不搞计算,但是快速入门量子信息。
Introduction to Quantum Physics
1-1. The downfall of classical concepts
老生常谈啊。包括黑体辐射问题以及位置 q 和动量 p 无法同时确定种种问题。
1-2. The rise of randomness
这一段主要讲用光子的概念来解释双折射并通过偏振片时旋转偏振片两路光分别出现亮暗变化的现象(一口气念完)。如果我们可以有机器能捕捉到单个光子,那么我们会发现光子随机地通过任意一条光线。但是当我们检测大量光子时,捕捉到它的概率会趋向于我们用波动光学得出的结论。
1-3. Polarized photons
如果双折射晶体不够厚,让两路光线重合,则是什么情况?
1-4. Introducing the quantum language
我们无法得到单个光子的状态。
In a strict sense, quantum theory is a set of rules allowing the computation of probabilities for the outcomes of tests which follow specified preparations.
量子理论是一种关于测量后得到一个概率的规则。
Preparations and tests
A preparation is an experimental procedure that is completely specified, like a recipe in a good cookbook. Preparation rules should preferably be unambiguous, but they may involve stochastic processes, such as thermal fluctuations, provided that the statistical properties of the stochastic process are known, or at least reproducible.
准备是完全指定的过程,可能有随机的成分,但是统计特性是已知的。
A test starts like a preparation, but it also includes a final step in which information, previously unknown, is supplied to an observer.
测试开始时和准备一样,但是最后会将未知信息提供给观察者。
1-5. What is a measurement?
测量设备和被观测系统之间的相互作用是无法去除的。测量是主动且通常不可逆的。
1-6. Historical remarks
嘛嘛历史,也是老生常谈了。和我在原子物理里面写的大差不差。
第一章不是很多所以我接着写第二章的内容了。
Quantum Tests
2-1. What is a quantum system?
A quantum system is whatever admits a closed dynamical description within quantum theory.
这是一个相当模糊的定义。但是接下来的量子态的定义好像要好一点。
A state is characterized by the probabilities of the various outcomes of every conceivable test.
量子态意味着概率。我们想象有一组无限的实验的集合(statistical ensemble),在里面重复实验,我们就能得到概率。而量子态本身,并非是一个光子,而是一整套实验装置。
我们举几个例子,这些例子是可以经验解释的、部分经典的不可预测的事件。比如偏振光子穿过方解石晶体分裂为 o 光和 e 光,比如斯特恩-格拉赫实验,比如用衍射光栅测量波长。
注意进行测量的设备必须有足够长的自由度,以在热力学意义上不可逆。
其实没懂自由度和不可逆是什么关系()热统没怎么学的报应吧。