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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) 単行本 – 2021/7/12

5つ星のうち4.4 148個の評価

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【今世紀の標準!】
次世代を担う物理学徒に向けて、量子力学を根本的に再構成した。原理から本当に理解する15章。学部生から専門家まで必読の一冊。

【目次】
第1章 隠れた変数の理論と量子力学
第2章 二準位系の量子力学
第3章 多準位系の量子力学
第4章 合成系の量子状態
第5章 物理量の相関と量子もつれ
第6章 量子操作および時間発展
第7章 量子測定
第8章 一次元空間の粒子の量子力学
第9章 量子調和振動子
第10章 磁場中の荷電粒子
第11章 粒子の量子的挙動
第12章 空間回転と角運動量演算子
第13章 三次元球対称ポテンシャル問題
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
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商品の説明

著者について

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。

登録情報

  • 出版社 ‏ : ‎ 講談社 (2021/7/12)
  • 発売日 ‏ : ‎ 2021/7/12
  • 言語 ‏ : ‎ 日本語
  • 単行本 ‏ : ‎ 304ページ
  • ISBN-10 ‏ : ‎ 4065239230
  • ISBN-13 ‏ : ‎ 978-4065239230
  • 寸法 ‏ : ‎ 15 x 1.8 x 21 cm
  • カスタマーレビュー:
    5つ星のうち4.4 148個の評価

著者について

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堀田 昌寛
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上位レビュー、対象国: 日本

  • 2024年7月1日に日本でレビュー済み
    Amazonで購入
    2022年のノーベル物理学賞が量子もつれ関連に与えられたが、量子もつれを全然知らず興味を持ったので大学卒業以来久しぶりに量子力学を勉強することに。学生の頃は前期量子論を出発点として量子力学を構築していくスタイルで勉強したが、本書では前期量子論は出てこない。その代わり「情報」という側面を押し出して量子力学を構築しているスタイルの教科書なので、新しい視点で量子力学を勉強することができる、まさに現代的な量子力学の教科書である。
    9人のお客様がこれが役に立ったと考えています
    レポート
  • 2022年8月13日に日本でレビュー済み
    Amazonで購入
    堀田量子本は実験事実から、古典力学を一切使わず、自然、素直と思われる量子力学定式化をしてゆく本で、万人に理解しやすいと思います。でも、心配しないでください。最終的には従来の量子力学と同じ物理、同じ式がでてきます。そしてもう一つ素敵な点として、量子力学入門ということで、本当はこの先にはもっと深くて面白い物理がある、それを随所ににおわせているところです(僕が読んだ入門書は大抵これくらいは知っとかないとテストの点をあげないよ、というスタンスだったと思います)。

    まず、量子力学は情報理論であることを強調しておきます。胡蝶の夢を彷彿とさせます。観測者やその人の持っている情報量によって波動関数は変化します。

    つぎに、桜井には大きく影響を受けてる...のか、シュテルンゲルラッハが最初に出てきて、実験的事実から、どういうことが起こっているかをみます。もっとも基礎的な力学である量子力学では「素朴な実在」がありません。量子力学のとても面白く、かつ不思議なところです。ところが、実験結果に相関はあるときはあります。これを認めるのは初学者にはしんどいと思います。ただこれは量子力学は実験結果として何度も何度も確認されているため、受け入れざるを得ませんし、何回も深く考えて、どうしたら穴を作れるか(全部失敗するでしょう)思考実験したりして、しっかり理解する必要があります。

    さらに、重要なことは、これまでの量子力学本ほぼすべてで出てくる、古典力学も正準量子化も必要がないということです。なぜ物理量はオペレータになるのか、などのまったく直感的でない定式化は、絶対に行わないということです。同様に無限大もパラメータの極限としてでてきます。唐突に無限大を出すと、宇宙全体を考えたり、SFに飛び出しがちですが、そんなこともなく、丁寧な議論してると思います。もう少し堅苦しい言葉でいえば、ヒルベルト空間を設定した公理的な量子力学は唐突な公理で数学的かつ物理的に本質的でないことに悩みます、しかし其処らはやはり本質的ではないのです。

    個人的な感動ポイントは、シュレーディンガー方程式を導くところ、プランク定数は単に古典力学からの要請であること、無限次元の順位を持った量子系からは自然に粒子、そしてその運動量の「ようなもの」が出てくるところ、そして、運動量演算子が自然に微分演算子になるところ(これは桜井にもありますが、議論は堀田のほうがいいと思います)、調和振動子を、回転する座標系 - 観測者自身が回転してもいい - からながめると荷電粒子があるように見えるというところでしょうか。どの章にもそのような工夫が随所にみられ、するめいかのように噛めば噛むほど味が出てきます。

    問題は、詰め込み過ぎてて簡素になりすぎていることです。ところどころ議論の省略が見られます(前の章などにさらっと書いてあったりする)。註も丁寧に読んだほうがいいでしょう。ポインタ基底測定の話も最初はでてきません。位置や運動量測定、で、かなり圧縮した形で出てきます。

    初学者が一人で読むことも不可能ではありません。言い換えると、挫折する人も結構出ると思います。理解できなくてつらい時はtwitterなどで議論もありますし、EMANさんの補助的なノートも出ていますので、参考にされることをお勧めします。また、それでもわからないときは、twitterで先生に質問するとよいでしょう。この本を読むには適切な指導者がいると非常に楽になると思います。いずれ、もっとかみ砕いた本がたくさん出ると思います。
    57人のお客様がこれが役に立ったと考えています
    レポート
  • 2021年8月1日に日本でレビュー済み
    Amazonで購入
    期待して予約購入した一冊。以下、素人の感想ですが・・・。
     ディラックの記法の部分は少し気になる。本書では抽象ベクトルではなく数ベクトルに対してこれらの記号を使う、と脚注で断ってはいるものの、ケットは列ベクトル、ブラは行ベクトルであると勘違いしてしまうのではと感じる。これだと演算子と行列の違いが分からなくなるし、テンソル積とクロネッカー積が同一視されてしまって初学者には混乱を招いてしまうのではないだろうか。ブラ・ケットを数ベクトルと解釈すると、特に位置表示・運動量表示の部分はかえって分かりにくくなってしまうように感じる。個人的にはMathematics for Physicists(Philippe Dennery)※1や、量子力学の基礎(北野 正雄)※2のような扱いの方が好ましいと思う。
     隠れた変数の理論の説明に重点が置かれているようだが、このトピックはいっそ付録に回してしまって二準位系の説明から始めてもよかったのではないかとも感じる。電磁気におけるエーテルの説明と同様に、これらの議論が必須かどうかについて現在の学部生がどのように感じるのか、私にはよくわからない。
     ともあれ、一度量子力学を履修したものが再度勉強するには良さそうだし、付録も充実している。今後はこのようなスタイルのテキストが必要になってくると思う。

    ※1 https://www.amazon.co.jp/Mathematics-Physicists-Dover-Physics-English-ebook/dp/B00A735Z7I/ref=sr_1_3?__mk_ja_JP=%E3%82%AB%E3%82%BF%E3%82%AB%E3%83%8A&crid=1S7RM71RKZONK&dchild=1&keywords=mathematics+for+physicists&qid=1627785801&sprefix=mathematics+for+phy%2Caps%2C306&sr=8-3
    ※2 https://www.amazon.co.jp/%E9%87%8F%E5%AD%90%E5%8A%9B%E5%AD%A6%E3%81%AE%E5%9F%BA%E7%A4%8E-%E5%8C%97%E9%87%8E-%E6%AD%A3%E9%9B%84/dp/4320034627/ref=sr_1_1?__mk_ja_JP=%E3%82%AB%E3%82%BF%E3%82%AB%E3%83%8A&dchild=1&keywords=%E9%87%8F%E5%AD%90%E5%8A%9B%E5%AD%A6%E3%81%AE%E5%9F%BA%E7%A4%8E&qid=1627785780&sr=8-1l
    18人のお客様がこれが役に立ったと考えています
    レポート
  • 2022年9月16日に日本でレビュー済み
    Amazonで購入
    私のボーア、アインシュタイン状態の脳みそを情報理論としての量子力学に書き換え中。腑に落ちるまで時間がかかっております。色即是空空即是色、どこかでストンと落ちるのを待っております。
    とか言ってるうちに@stabilityai の@EMostaqueはAGIを数年中に実現しそうだし、openAIのIlya Sutskeverも道筋がついていってると。AIは今年に入って指数関数的に拡大進化しています。量子情報理論拡張も視野に入っていると思います。ヤレヤレ
    11人のお客様がこれが役に立ったと考えています
    レポート
  • 2021年7月12日に日本でレビュー済み
    Amazonで購入
    1~7,14,15章は価値があるというか、(量子論知っている人にとって)読みやすく新しい内容です。

    8~13章はいらない?うーん。いらないと思うのです。個人的に。
    なぜなら、1~7章まで読める人は8~13章の内容は知ってるはず。多分、量子力学の入門書として出すから、よく知られているトンネル効果とかアハラノフボームとか出さなきゃならないから出していると思う。

    おそらく完全な初心者を相手にした本じゃないです。ってか、完全な初心者はやめたほうがいいかも。
    まず、どうせ授業で猪木先生の黒い量子力学I,IIをやると思うので、それから量子情報をやりたい人が読んだほうがいいと思います。

    間違う人がいるかもしれないので補足ですが、別に量子情報の入門とかの本じゃないですよ。まぁ触りはやってますが、カリカリにやってないです。あくまで「量子力学」ですねぇ。
    マジな量子情報は堀田先生の「サイエンス社 量子情報と時空の物理」とか沙川先生の本で勉強してください。ゲロ難しいですが。あ、「入門 現代の量子力学 」には「量子情報と時空の物理」の基礎が書いてある感じですね。(式が追えるとは言ってない。)

    あんまり式を追ってないですが、行間がなく読みやすいとおもいますよ。
    54人のお客様がこれが役に立ったと考えています
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