.

0 (hodnocen0 x )

BK

1. vyd.

Olomouc : Univerzita Palackého, 2002

236 s. : il.

ISBN 80-244-0449-4 (brož.)

Obsahuje ilustrace, bibliografické citace, přemluvu, rejstřík

Fyzika kvantová - pojednání

000052219

Předmluva 11 // 1 Historická motivace vzniku kvantové teorie 13 // 1.1 Spektrum tepelného záření 13 // 1.2 Fotoefekt 17 // 1.3 Měrné teplo při nízkých teplotách 19 // 1.4 Čárová spektra, atomy 19 // 1.5 Stará kvantová mechanika 21 // 1.6 Maticová mechanika - W. Heisenberg 22 // 1.7 Vlnová mechanika - E. Schrödinger 23 // Literatura 26 // 2 Základní představy 27 // 2.1 Kvantování 27 // 2.1.1 Kvantování energie kyvadla 27 // 2.1.2 Kvantování magnetického toku 28 // 2.2 Interference jednoho fotonu 29 // 2.2.1 Interference versus informace o dráze fotonu v interferometru 29 // 2.2.2 Experiment se zpožděnou volbou 32 // 2.2.3 Vlnově částicová dualita fotonu 33 // 2.3 Stav kvantového systému a kvantové měření 35 // 2.3.1 Popis stavu kvantového systému, princip superpozice 36 // 2.3.2 Kvantové měření - projekce stavu 37 // 2.3.3 Průchod fotonu interferometrem 39 // 2.4 Interferenční jevy v makrosvětě 41 // Literatura 45 // 3 Příprava stavu a kvantové testy 46 // 3.1 Úvod 46 // 3.2 Kvantové testy 47 // 3.2.1 Měření na kvantovém systému 47 // 3.2.2 Opakovatelné testy 47 // 3.2.3 Maximální testy 47 // 3.2.4 Statistický determinismus 48 // 3.2.5 Náhodná směs 48 // 3.2.6 Následné testy 49 // 3.2.7 Reciprocita 50 // 3.3 Interference 51 // 3.4 Zákon skládání amplitud 52 // Literatura 55 // 4 Formalismus kvantové teorie 56 // 4.1 Hilbertův prostor 56 // 4.1.1 Reprezentace stavu pomocí vektoru 56 // 4.1.2 Diracova symbolika 58 // 4.1.3 Fundamentální předpoklad - princip superpozice 59 // 4.1.4 Projekční operátory 60 // 4.2 Pozorovatelné 61 // 4.2.1 Operátory fyzikálních veličin 61 // 4.2.2 Kompatibilní pozorovatelné 62 // 4.2.3 Nekompatibilní pozorovatelné 63 // 4.2.4 Úplná množina pozorovatelných 63 // 4.3 Nekonečně rozměrný prostor 63 // 4.4 Matice hustoty 64 //

4.4.1 Zavedení matice hustoty 64 // 4.4.2 Časový vývoj matice hustoty 68 // 4.5 POVM 69 // Literatura 73 // 5 Znovu kvantové měření 74 // 5.1 Bezinterakční měření 74 // 5.1.1 Princip 74 // 5.1.2 „Stoprocentní bezinterakční“ měření 76 // 5.2 Kvantový Zenónův jev 77 // 5.2.1 Rozpadové procesy 77 // 5.2.2 Optický kvantový Zenónův jev 79 // 5.3 Co je kvantové měření? 80 // 5.3.1 Co znamená kolaps vlnové funkce? 80 // 5.3.2 Kvantové skoky 82 // 5.3.3 Wheelerova hra 84 // Literatura 85 // 6 Interpretace kvantové teorie 86 // 6.1 Kodaňská interpretace kvantové mechaniky 87 // 6.2 Schródingerova kočka & Wignerův přítel 88 // 6.3 Mnohasvětová interpretace 89 // 6.4 Spontánní kolaps 91 // 6.5 Dekoherence 93 // 6.5.1 Úvod 93 // 6.5.2 Dekoherence a měření 95 // 6.5.3 Interakce částice se skalárním polem 96 // 6.5.4 Shrnutí 99 // 6.6 Kvantové historie 100 // Literatura 104 // 7 Nerozlišitelné částice 106 // 7.1 Fermiony a bosony 107 // 7.2 Několik poznámek 107 // 7.2.1 Oddělitelnost skupin 107 // 7.2.2 Změna fáze při aktivní transformaci 108 // 7.2.3 Skrytá kvantová čísla 109 // 7.2.4 Reprezentace grupy permutací, parastatistiky 109 // 7.3 Fokův prostor 110 // 7.3.1 Obsazovací čísla, kreační a anihilační operátory 110 // 7.3.2 Entanglement 112 // 7.3.3 Druhé kvantování 113 // 7.3.4 Relativistická kvantová teorie 113 // 7.4 Souvislost spinu se statistikou 115 // 7.5 Je dvojice fermionů bosonem? 116 // 7.6 Dva fermiony a dva bosony na děliči svazku 118 // Literatura 120 // 8 EPR paradox 121 // 8.1 Bohr versus Einstein 121 // 8.2 EPR myšlenkový experiment 122 // 8.2.1 Premisy EPR - lokální realismus 124 // 8.2.2 EPR paradox 124 // 8.2.3 Ponožky pana Bertlmanna 125 // 8.2.4 Bohrův pohled na věc 126 // 8.3 Popis podsystémů entanglovaného páru 127 // 8.4 Korelovaný pár a dekoherence 127 //

8.5 Původní formulace EPR myšlenkového experimentu 128 // 8.6 Skryté parametry 129 // Literatura 131 // 9 Bellovy nerovnosti 132 // 9.1 Odvození Bellových nerovností 132 // 9.2 Předpověď kvantové mechaniky 134 // 9.3 Kritické poznámky 135 // 9.4 Bellova analogie s porodností 137 // 9.5 Bellovy nerovnosti pro polarizace fotonů 138 // 9.6 Experimentální testy Bellových nerovností 140 // Literatura 145 // 10 Kvantové korelace a nelokalita 146 // 10.1 Entanglement 146 // 10.1.1 Definice entanglovaného stavu 146 // 10.1.2 Kritéria separability 147 // 10.1.3 Míry entanglementu 149 // 10.1.4 Poznámka к definici entropie kvantového stavu 150 // 10.2 Nemožnost okamžitého přenosu informace 151 // 10.3 Tunelovaní a „nadsvětelné rychlosti“ 152 // 10.4 Více než dvě korelované částice 154 // 10.5 Nelokalita jedné částice 156 // 10.6 Nelokalita bez entanglementu 157 // 10.7 Skryté parametry - obecné poznámky 158 // 10.8 Kontextualita 160 // Literatura 162 // 11 Sestupná parametrická frekvenční konverze 164 // 11.1 Princip parametrické frekvenční konverze 164 // 11.2 Typy korelací 165 // 11.2.1 Korelace frekvencí (energií) fotonů 165 // 11.2.2 Korelace směrů šíření (vektorů hybnosti) fotonů 165 // 11.2.3 Korelace polarizací fotonů 166 // 11.3 Zjednodušený popis parametrické frekvenční konverze 167 // 11.3.1 Teoretický model 167 // 11.3.2 Porušení klasické nerovnosti 168 // 11.4 Mnohamodový popis 169 // 11.4.1 Teoretický model 169 // 11.4.2 Četnost detekcí 171 // 11.4.3 Četnost koincidencí 172 // 11.5 Vlastnosti korelovaných fotonů 172 // 11.5.1 Korelace okamžiků detekce 172 // 11.5.2 „Nelokální“ interference ve frekvenční oblasti 175 // 11.6 „Nelokální“ interference čtvrtého řádu 176 // 11.7 Interferenční experiment se dvěma nelineárními krystaly 177 //

11.8 Korelování nezávislých částic 180 // 11.8.1 Výměna entanglementu 180 // 11.8.2 Korelace tří částic 182 // 11.9 „Quantum eraser“ 184 // Literatura 187 // 12 Kvantová teleportace a husté kvantové kódování 188 // 12.1 Kvantová teleportace 188 // 12.1.1 Princip, Bellovy stavy 188 // 12.1.2 Praktická realizace 190 // 12.1.3 Experimenty 191 // 12.2 Husté kvantové kódování 194 // 12.2.1 Princip 194 // 12.2.2 Souvislost s kvantovou teleportací 195 // Literatura 196 // 13 Kvantová kryptografie 197 // 13.1 Šifrování 197 // 13.1.1 Úvod 197 // 13.1.2 Algoritmus RSA 198 // 13.1.3 Vernamova šifra 199 // 13.2 Kvantový přenos kryptografického klíče 200 // Obsah // 9 // 13.2.1 Princip kvantové kryptografie 200 // 13.2.2 Protokol BB84 203 // 13.2.3 Kvantový stav nelze klonovat 204 // 13.3 Polarizační kódování 205 // 13.4 Jednofotonová interferenční metoda 206 // 13.5 Přehled používaných komponent a technologická omezení 207 // 13.6 Dvoufotonová interferenční metoda - využití entanglementu 209 // Literatura 211 // 14 Kvantové počítače 213 // 14.1 Úvod 213 // 14.1.1 Složitost výpočtu 213 // 14.1.2 Pravděpodobnostní algoritmy 215 // 14.2 Základní pojmy 215 // 14.2.1 Qubit 215 // 14.2.2 Kvantový registr 216 // 14.2.3 Kvantová hradla 216 // 14.2.4 Výpočet funkce 218 // 14.3 Shorův kvantový algoritmus pro faktorizaci 218 // 14.3.1 Problém rozkladu na prvočinitele 219 // 14.3.2 Výpočet funkce fa<N 219 // 14.3.3 Kvantové měření a perioda funkce 220 // 14.3.4 Kvantová diskrétní Fourierova transformace 221 // 14.3.5 Příčiny náhodnosti 222 // 14.3.6 Shrnutí 223 // 14.3.7 Příklady dalších efektivních kvantových algoritmů 223 // 14.4 Kvantový obvod pro Fourierovu transformaci 223 //

14.5 Dekoherence a vznik chyb 224 // 14.5.1 Vliv chyb na kvantový výpočet 224 // 14.5.2 Kvantová korekce chyb 225 // 14.6 Možné způsoby realizace kvantových počítačů 228 // 14.6.1 Chladné ionty v pasti 228 // 14.6.2 NMR (nukleární magnetická rezonance) 228 // Literatura 230 // Rejstřík 232

(OCoLC)53274237

cnb001190296