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引力场中的量子信息。 (英语) Zbl 1378.81001号

IOP简明物理加利福尼亚州圣拉斐尔:Morgan&Claypool出版社(ISBN 978-1-62705-329-7/pbk;978-1-627.05-330-3/电子书)。第298页。,未连续翻页(2014年)。
量子信息成为一种在替代计算、密码学和隐形传态中使用非经典方法的资源。它主要基于一种称为纠缠的特殊量子力学状态,大致来说,纠缠是希尔伯特空间张量积中状态(量子比特)的线性叠加。这可以追溯到爱因斯坦、罗森和波多尔斯基的开创性论文,他们试图揭示量子力学中的一个悖论,但他们相当精确地指出了该理论的非局部性质。应用于计算和密码学的量子信息是一种可能有一天会实现的资源,它为我们提供了新技术。然而,它也触及了认识论上有趣的方面。正在审查的这本书恰恰强调了这一方面。特别是,它从狭义相对论和广义相对论的角度看待纠缠。这是一篇对这门学科的仔细阐述,它提供了在狭义相对论和广义相对论框架下理解量子信息所需的几乎所有信息。第二章已经是狭义和广义相对论的快速课程,包括许多特殊主题,如四分体、扭转和自旋与引力的耦合。量子场(相对论量子场论)将在随后的章节中讨论。其重点在于量子场的洛伦兹变换,深入研究洛伦兹群的幺正和非幺正表示,并仔细区分在这些表示下的变换。在第四章中,作者准备在狭义相对论的背景下讨论与纠缠相关的主题。这里出现的典型问题是:洛伦兹变换后纠缠量何时守恒?第5章研究了弯曲背景下的量子场,为读者讨论静态Schwarzschild时空中的量子比特做好了准备(第6章)。在这里,作者探讨了Schwarzchild度量对计算Wigner旋转的自旋1/2粒子的影响。在第7章中,通过包括自旋电流耦合,对量子比特的影响进行了深入的讨论,但结果证明,自旋电流耦合很小。另一个分支是克尔时空中量子比特的研究(第8章)。最后一章介绍了维格纳旋转(包括引力)是如何影响量子通信和隐形传态的(这种处理形式上类似于狭义相对论中对量子比特的讨论)。
我觉得这本书很有趣,但同时也很密集。在三百页的篇幅里,作者涵盖了他将量子信息与现代二十世纪物理学相结合的所有内容。这包括专业和高级主题。看起来像是转移到其他主题的内容实际上是深入理解量子信息的必要条件。没有旁白,这本书就不完整。不熟悉狭义相对论和广义相对论的读者应准备查阅该书提供的参考书目。熟悉相对论量子场论的读者会发现标准教科书中通常没有涵盖的结果(例如表示理论)。专攻量子信息的读者将受益于视角的改变。我发现这本书非常及时,填补了市场上的空白。这本书肯定会激励许多研究人员,我个人打算更仔细地研究它。

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81-01 量子理论的介绍性说明(教科书、教程论文等)
81页第45页 量子信息、通信、网络(量子理论方面)
85年第81季度 特殊空间上的量子力学:流形、分形、图、格
83元57 黑洞
83A05级 狭义相对论
00A79号 物理
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