好书 | 量子科学出版工程发出中国好声音

“量子科学出版工程”是服务国家重大战略需求，服务量子科学前沿研究、受到国家出版基金重点支持的立体化学术出版工程，以学术著作为主、兼顾科学普及和基础教材，内容涉及量子科学前沿基础理论、量子信息、量子计算、量子精密测量等基础理论和前沿应用技术。

“量子科学出版工程”在潘建伟、郭光灿、杜江峰、薛其坤、王建宇、吴曼青等院士支持下，集合国内量子科学研究主要团队一流科学家作者队伍，系统总结和整理了我国当前量子科学领域的重要成果，并积极吸收国外优秀学术成果，同时吸收了国际一流的量子科学基础理论和前沿研究著作。在新时代也是“第二次量子科学革命”到来之际，希望“量子科学出版工程”成为具有国际影响的前沿科技示范学术出版工程，并诞生出一批经典学术著作，在国际学术界发出强有力的“中国声音”。

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获得更多的妙处。袁岚峰老师是一个受过系统严格的科学训练、具有深厚学术背景的专业人士。他语言生动幽默，每次讲座都让观众收获满满，而他关于量子信息的科普让很多通信专业的研究人员获益匪浅，政府科技政策决策者也经常和他探讨。本书是袁老师的第一本著作，也是关于量子信息的最全面、最透彻的一次“讲演”，每个人都会从中受益！

本书由潘建伟、郭光灿、杜江峰、薛其坤、王建宇、吴曼青等多位院士和一大批国家千人与国家杰青等共同撰写，展示了量子科学领域取得的一系列突破成果，对当前我国量子信息技术前沿问题进行了系统的阐述，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、全面地向读者展示了量子科学的蓬勃画卷。

作者简介：陈宇翱，中国科学技术大学教授、博士生导师，欧洲物理学会授予2013年度“菲涅尔奖”，以表彰他在光子、冷原子量子操纵和量子信息、量子模拟等领域的杰出贡献。潘建伟院士，中国科学技术大学教授，国家自然科学一等奖获得者，“墨子号”量子卫星首席科学家。

理论物理学家汪克林先生及其学生、“973”首席科学家曹则贤研究员多年对量子科学基本理论问题研究成果的总结，主要介绍了二次量子化、相对论量子理论方程、角动量、动力学的路径积分形式、散射理论以及粒子的电磁作用等内容，以及在目前前沿研究中有广泛应用价值的含时问题和相干态等新内容及新方法。

作者简介：汪克林，我国著名理论物理学家，中国科学技术大学物理学院教授，曾先后担任中国科学技术大学基础物理中心主任、天文与应用物理系主任。出版专著十余部，其中《多体物理中的相干态正交化方法及其应用》获第五届中华优秀出版物提名奖。

完整的量子控制理论的建立对于物理、化学、量子信息、纳米技术、生物技术等领域的发展具有重要意义，量子系统控制有着巨大的发展前景。本书从量子系统状态与Bloch球的几何关系以及二阶含时量子系统状态演化的一种求解方法入手，分别对封闭和开放量子系统的控制理论与方法的原理、性能分析、控制律设计、系统仿真实验及其结果分析进行了系统的介绍。

作者简介：丛爽，博士生导师，中国科学技术大学自动化系教授。曾在合肥国家同步辐射实验室、意大利佛那斯卡蒂(Frascati)国家实验室、意大利罗马大学信息与系统系等单位进行科研工作及合作研究。在国内外学术刊物和学术会议上发表学术论文70余篇，其中被国际EI在内的各类索引和摘要收入的文章达20多篇次。

半导体量子点在半导体器件、芯片等方面有着极大的应用价值，以清晰的物理图像和丰富的实验结果比较全面地介绍了基于半导体量子点激子的量子计算和量子信息方面的最新研究进展，对半导体量子点形貌结构和基本特性、激子量子比特旋转和量子逻辑运算等量子计算方面的研究进展、激子复合单光子发射和纠缠光子对发射等量子信息方面的研究进展三个方面进行了全方位系统的讲述，使读者对该方向的研究有了系统、清晰、具体的认识。

作者简介：王取泉，武汉大学物理科学与技术学院教授，珞珈杰出学者特聘教授。组建武汉大学固态量子调控超快光学实验室，从事半导体量子点量子计算、量子信息和金属纳米结构表面等离子体耦合与高阶非线性过程等方面的研究。

本书是由法国著名物理学家Gilbert Grynberg撰写、中国科学院大学乔从丰教授翻译的一部重要的国际量子科学著作，系统介绍了量子光学领域的重要研究进展，主要阐述了半经典理论，涉及激光理论在内的量子光学的重要现象、应用全量子理论对光和物质的相互作用，包括自发辐射、经典光和非经典光等主题，以及光子纠缠及其在量子信息中的应用、非线性光学和原子的激光冷却，其中综合运用了半经典和全量子两种理论。

译者简介：乔从丰，中国科学院大学二级教授，现任中国物理学会高能物理分会常务理事、副秘书长，《Results in Physics》主编，中国空间引力波探测“太极计划”总协调人，从事高能物理和量子基本理论研究。

国际上第一部较全面、系统阐述量子色动力学（QCD）如何驾驭夸克和胶子，从而构成核子（强子）、核子-核子相互作用直至多核子体系（原子核）及核子和核体系的性质的学术专著，是早年师从著名理论物理学家彭桓武、黄祖治的何汉新先生对其毕生重要研究成果的总结，以量子色动力学为基础，阐述核子的夸克、胶子结构及其随能量标度的演化；阐明核子自旋、质量和张量荷的起源；探究夸克、胶子色禁闭形成核子（强子）的动力学机制；探索QCD非常规强子态；论述重子-重子相互作用和核多体系统的动力学及核介质中的夸克效应。

作者简介：何汉新，中国原子能科学研究院研究员，早年师从著名理论物理学家彭桓武、黄祖洽先生，相继从事等离子物理、核物理和中高能核物理理论等方面的研究，近年来主攻规范理论中的对称性和量子色动力学非微扰问题与相关的强子物理问题。获中国国防科学技术奖一等奖。

物理学家捷列文斯基在俄罗斯新西伯利亚州立大学、美国密歇根州立大学以及丹麦哥本哈根尼尔斯玻尔研究所多年的教学和科研成果，由Wiley出版社出版。本书立足于在探测粒子与建造探测器的材料原子之间各类相互作用的基本物理原理基础上，以简单的方式讨论探测器技术中的前沿问题，其宗旨是对于大探测器的设计提供一种概念性的指导。内容包括量子概念的起源、波函数、束缚态、不确定性关系、希尔伯特空间、谐振子、相干态、球谐函数、自旋，等等。阐述了高能物理的对撞机实验中大探测器设计与建造所依据的一般原理，简明扼要地描述了一个大型探测器的复杂技术。

译者简介：丁亦兵，1939年生,1964年毕业于北京大学物理系,1978年入北京大学物理系攻读粒子物理理论专业研究生,1981年获理学硕士学位,同年就职于中国科学技术大学研究生院（现中国科学院大学），1994年任教授、博士生导师。多年来一直从事研究生理论物理相关课程的教学和基本粒子物理理论以及量子力学的研究工作，并承担过多项国家自然科学基金重点和面上研究项目。发表学术论文70余篇，曾任《高能物理与核物理》杂志和《现代物理》杂志编委。

内容简介：完整的量子控制理论的建立对于物理、化学、量子信息、纳米技术、生物技术等领域的发展具有重要意义，量子系统控制有着巨大的发展前景。本书从量子系统状态与Bloch球的几何关系以及二阶含时量子系统状态演化的一种求解方法入手，分别对封闭和开放量子系统的控制理论与方法的原理、性能分析、控制律设计、系统仿真实验及其结果分析进行了系统的介绍。

物理学家捷列文斯基在俄罗斯新西伯利亚州立大学、美国密歇根州立大学以及丹麦哥本哈根尼尔斯玻尔研究所多年的教学和科研成果，由Wiley出版社出版。本书完整地介绍了现代量子物理主要的理论结论和重要的应用成果，从最基本的量子原理出发，逐步推进到当前科学前沿更复杂的问题，侧重于物理思想深入浅出的陈述和理论结果的诠释，包含了量子混沌和量子纠缠的应用前景和展望。内容包括相对论量子力学、狄拉克方程、分立的对称性、中微子、全同粒子、同位旋、二次量子化、费米子、玻色子、超导电性、密度矩阵、量子混沌、量子纠缠等。

本书由彭堃墀院士作序推荐，是一部由科学家撰写的趣味盎然的科普读物，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。本书用通俗易懂的语言介绍了与量子有关的知识，包括量子物理的发展历史，可以让除专业研究人员以外的更多的人了解和理解量子的神奇世界。本次针对近年来计算机、网络及通信技术的发展，以及量子纠缠现象对量子信息、量子计算等技术的影响的深入进行了修订，增加了最新的知识。

作者简介：张天蓉，1978年中科院理论物理所研究生，1980年公派到德克萨斯州奥斯汀大学物理系攻读博士，作黑洞辐射方面的研究；获博士学位后，在该校毫微微秒激光实验室作博士后，从事毫微微秒超短脉冲激光器的研究工作，以及用超短脉冲激光探索半导体材料中载流子的超快速输运过程等。

第二次量子革命即量子信息革命。本书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的蓬勃画卷。本书是量子信息科学家对当前我国量子信息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。

量子光学学科的诞生，揭示了经典光学未能阐述的光的若干新性质，用量子光学的新方法构建新的量子光场的量子态，是探索光的新的特性的一条有效途径。本书用创新的有序算符内的积分理论和算符排序法，结合纠缠态表象来研究若干光场的演化，构建了多种新的量子光场，探索了其光子统计行为，旨在发现新光场进而探索光的本性，可以指导实验工作者开拓新的实验，丰富与发展量子信息和量子调控学。