丁亦兵

量子力學的建立始于對原子物理實驗給出解釋，其基本概念是從上世紀20年代發(fā)展起來的，并于30年代和40年代取得了快速而巨大的進展。特別是對全同粒子體系的深入研究最終導致現(xiàn)代基本粒子概念的誕生和量子場論的突破性進展，促進了人們對于宇宙的深刻理解。從更為實用的方面講，量子力學理論體系的建立特別為固體物理與凝聚態(tài)物理的發(fā)展奠定了基礎，它的廣泛應用導致了在不同領域大量豐富多彩的人造量子系統(tǒng)的出現(xiàn)。尤其是近20年來，各種類型的納米尺度的量子設備被成功地制造出來，它們在處理量子信息和制備納米電路等高新技術方面具有引人注目的應用前景，從而受到廣泛的關注。大多數(shù)學生希望了解量子力學理論應用于解決現(xiàn)實生活中的問題的解決方案。他們對于深入理解各種實用領域的量子理論基礎方面的濃厚興趣，遠大于對現(xiàn)代超弦理論和宇宙學的或所謂的終極理論的興趣。本書所針對的主要對象正是這類學生，作者期望將學生們的這些實際需求作為高等量子力學課程所涵蓋的主要內(nèi)容。

本書是作者在荷蘭代爾夫特理工大學（Delft University of Technology）講授高等量子力學課程內(nèi)容的基礎上撰寫的。這所大學是研究諸如半導體量子點、超導量子計算設備、分子電子學等量子力學應用方面世界一流的中心之一。學校開設的很多理論課都是圍繞更有效地支持這類研究而設計的。其中的高等量子力學作為研究生的必修理論課就是典型的代表。本書在開始仍然對初等量子力學做了簡明扼要的介紹，然后很快將重點轉移到應用這些理論來理解量子設備的實質性內(nèi)容上來。作者力求使本書在理論技巧和數(shù)學知識方面的基礎更加扎實，只要涉及到理論工具，一定會給出一些如何使用這些工具的實例。這些實例取自許多不同的領域，使得本書適應更為寬泛的讀者群，特別是那些非粒子物理專業(yè)的學生。

全書內(nèi)容分成5個部分，共計13章：第1部分 二次量子化，含第1-3章：1.初等量子力學；2.全同粒子；3.二次量子化。第2部分 例子，含第4-6章： 4.磁性； 5.超導； 6.超流。第3部分 場與輻射，含第7-10章：7.經(jīng)典場； 8.場的量子化；9.輻射與物質； 10.相干態(tài)。 第4部分 耗散量子系統(tǒng)，含第11-12章：11.耗散量子力學；12.躍遷和耗散。第5部分 相對論量子力學，含第13章：13.相對論量子力學。

作為一部教科書，本書充分考慮了教學需要，敘述清晰、透徹，推導詳盡。每一小節(jié)都有一些“控制問題”，幫助理解課文內(nèi)容，并可用于課堂討論。每一章末都給出了一些練習題，其中部分題目給出了詳細解答。本書重點突出，特別適合于凝聚態(tài)物理相關專業(yè)的研究生選做高等量子力學的教材。endprint