入門 現代の量子力学 量子情報・量子測定を中心として (KS物理専門書)

著者 : 堀田昌寛

• 講談社 (2021年7月12日発売)

作品紹介・あらすじ

量子力学を根源から再構成する新教科書。量子測定に基づく現代的描像を説き、応用までを見据える。学部生から専門家まで必読の一冊。

感想・レビュー・書評

[tantanさんの感想 · 2021年11月21日]

”量子力学は情報理論”という主張のもとに量子情報を前面に出した量子力学の入門書。量子コンピュータの入門としての量子力学入門として読むのに良い本だと思う。

[東京大学医学図書館さんの感想 · 2021年10月28日]

10月新着
東京大学医学図書館の所蔵情報
http://opac.dl.itc.u-tokyo.ac.jp/opac/opac_link/bibid/2003569215

[大阪公立大学 中百舌鳥図書館さんの感想 · 2021年10月11日]

【推薦コメント】
著者は本書を「多くの罹患者を出した量子力学中二病を癒し、量子力学の脱魔術化を目指したもの」と説明している。最小限の実験的事実から地に足のついた議論を展開するという本書は、量子力学を学ぼうとする学生にとって、大きな助けとなるだろう。
(工学研究科　M1)

【所蔵館】
総合図書館中百舌鳥

大阪府立大学図書館OPACへ↓
https://opac.osakafu-u.ac.jp/opac/opac_details/?reqCode=fromlist&lang=0&amode=11&bibid=2000951876

[別府さんの感想 · 2021年7月14日]

【書誌情報】
製品名：入門　現代の量子力学――量子情報・量子測定を中心として
著者：堀田　昌寛(1993-)
発売日：2021年07月12日
定価：3,300円（本体3,000円）
ISBN：978-4-06-523923-0
判型：A5
ページ数：304
〈https://bookclub.kodansha.co.jp/product?item=0000342713〉


【簡易目次】
第1章 隠れた変数の理論と量子力学
1.1 はじめに
1.2 シュテルン＝ゲルラッハ実験とスピン
1.3 隠れた変数の理論の実験的な否定

第2章 二準位系の量子力学
2.1 測定結果の確率分布
2.2 量子状態の行列表現
2.3 観測確率の公式
2.4 状態ベクトル
2.5 物理量としてのエルミート行列という考え方
2.6 空間回転としてのユニタリー行列
2.7 量子状態の線形重ね合わせ
2.8 確率混合

第3章 多準位系の量子力学
3.1 基準測定
3.2 物理操作としてのユニタリー行列
3.3 一般の物理量の定義
3.4 同時対角化ができるエルミート行列
3.5 量子状態を定める物理量
3.6 N準位系のブロッホ表現
3.7 基準測定におけるボルン則
3.8 一般の物理量の場合のボルン則
3.9 ρ＾の非負性
3.10 縮退
3.11 純粋状態と混合状態

第4章 合成系の量子状態
4.1 テンソル積を作る気持ち
4.2 テンソル積の定義
4.3 部分トレース
4.4 状態ベクトルのテンソル積
4.5 多準位系でのテンソル積
4.6 縮約状態

第5章 物理量の相関と量子もつれ
5.1 相関と合成系量子状態
5.2 もつれていない状態
5.3 量子もつれ状態
5.4 相関二乗和の上限

第6章 量子操作および時間発展
6.1 はじめに
6.2 物理操作の数学的表現
6.3 シュタインスプリング表現
6.4 時間発展とシュレディンガー方程式
6.5 磁場中の二準位スピン系のハミルトニアン
6.6 ハイゼンベルグ描像
6.7 対称性と保存則

第7章 量子測定
7.1 はじめに
7.2 測定の設定
7.3 測定後状態
7.4 不確定性関係

第8章 一次元空間の粒子の量子力学
8.1 はじめに
8.2 状態空間次元の無限大極限
8.3 位置演算子と運動量演算子
8.4 運動量演算子の位置表示
8.5 N＾の固有状態の位置表示波動関数
8.6 エルミート演算子のエルミート性
8.7 粒子系の基準測定
8.8 粒子の不確定性関係

第9章 量子調和振動子
9.1 ハミルトニアン
9.2 シュレディンガー方程式の位置表示
9.3 伝播関数

第10章 磁場中の荷電粒子
10.1 調和振動子から磁場中の荷電粒子へ
10.2 伝播関数

第11章 粒子の量子的挙動
11.1 自分自身と干渉する
11.2 電場や磁場に触れずとも感じる
11.3 トンネル効果
11.4 ポテンシャル勾配による反射
11.5 離散的束縛状態
11.6 連続準位と離散準位の共存

第12章 空間回転と角運動量演算子
12.1 はじめに
12.2 二準位スピンの角運動量演算子
12.3 角運動量演算子と固有状態
12.4 角運動量の合成
12.5 軌道角運動量

第13章 三次元球対称ポテンシャル問題
13.1 はじめに
13.2 三次元調和振動子
13.3 球対称ポテンシャルのハミルトニアン固有値問題
13.4 角運動量保存則
　　（以下第15章まで続く）
第14章 量子情報物理学
第15章 なぜ自然は「量子力学」を選んだのだろうか

付録

著者プロフィール

1993年東北大学大学院理学研究科博士課程修了。博士（理学）。現在、東北大学大学院理学研究科助教。専門は相対論的量子情報物理学。特に、ブラックホールエントロピー、情報喪失問題。著書に『別冊数理科学　量子情報と時空の物理』（サイエンス社）がある。

「2021年 『入門　現代の量子力学　量子情報・量子測定を中心として』 で使われていた紹介文から引用しています。」