量子力學全新升級版，每章增加了背景知識和相關的理論實驗介紹, 新增了現代量子科技的前沿話題。增加21幅手繪物理插畫和筆者本人創作的科技詩詞。從微小的原子到浩瀚的宇宙，從每一滴水到閃亮的鑽石，從劃破夜空的激光到你身邊的手機，所有事物的背後都有量子力學在主宰！讓我們從零開始，一起走進量子力學的世界！

●第1篇 量子力學的基本原理
第1章 物質內部是虛空的
1.1 什麼是微觀世界？
1.2 微觀世界是什麼樣子的？
1.3 盧瑟福實驗和行星模型
1.4 重建現代物理的物質觀
1.5 自然界的四種相互作用
第2章 量子態的可疊加性
2.1 兩個量子態的隨意組合
2.2 復數的復習
2.3 概率和相位
2.4 我是一片“雲”的波函數
2.5 愛因斯坦和玻爾的論戰
2.6 中微子振蕩
2.7 量子比特
2.8 量子計算機簡介
第3章 波粒二像性
3.1 自由粒子的波函數
3.2 電子的雙縫干涉實驗
3.3 光的波粒二像性
3.4 波粒二像性和量子力學的測量
3.5 中微子振蕩的機制
第4章 不確定性原理
4.1 不同動量的粒子狀態組合
4.2 位置和動量之間的不確定性原理
4.3 原子為什麼這麼堅硬？
4.4 壓垮原子的力量
4.5 能量與時間之間的不確定性原理
第5章 量子力學的測量問題
5.1 科學和哲學
5.2 測量和波函數的坍縮
5.3 薛定諤的貓論
第6章 帶電粒子和電磁場的相互作用
6.1 從牛頓定律到薛定諤方程
6.2 電磁場
6.3 矢量勢
6.4 矢量勢在量子力學中的角色
6.5 雙縫干涉實驗和對力的反思
6.6 規範不變性和楊-米爾斯場論
第7章 隧道效應
7.1 能夠滲透的波函數
7.2 能夠穿越的粒子
7.3 波函數滲透對物質世界的影響
7.4 掃描隧道顯微鏡
7.5 閃存背後的量子力學
第8章 什麼是量子？
8.1 盒子中的粒子
8.2 振動的粒子
8.3 氫原子的能級
8.4 光譜
8.5 原子鐘和計量繫統
第9章 角動量和自旋
9.1 經典物理復習：角動量
9.2 量子角動量的奇怪規則
9.3 角動量和原子的能級
9.4 自旋
9.5 角動量的相加
9.6 粒子磁矩和角動量的測量
9.7 光子的自旋
9.8 核磁共振
9.9 用自旋來記憶的磁性存儲器
9.10 使用光子自旋的量子通信
第10章 玻色子和費米子
10.1 全同粒子的概念？
10.2 玻色子和費米子
10.3 泡利不相容原理和原子結構
10.4 “堅強”的費米氣
10.5 鐵磁性的起源
10.6 玻色子和黑體輻射問題
10.7 激光原理
10.8 玻色-愛因斯坦凝聚
第11章 量子糾纏
11.1 什麼是量子糾纏？
11.2 愛因斯坦的困惑
11.3 貝爾定理
11.4 量子糾纏的實驗檢測
11.5 重新認識量子力學
11.6 量子糾纏的應用
第12章 從原子到分子
12.1 原子能級結構的總結
12.2 離子鍵和共價鍵
12素周期表的量子解讀
12.4 分子之間的相互作用
12.5 分子光譜和全球變暖
12.6 量子化學和世界復雜性
第13章 晶體裡面的量子力學
13.1 能帶理論
13.2 絕緣體
13.3 金屬
13.4 聲子
第2篇 量子力學對物質世界的解釋
第14章 半導體的量子物理
14.1 什麼是半導體？
14.2 p型、n型半導體和空穴
14.3 pn結
14.4 場效應管和CMOS技術
14.5 CMOS傳感器和光伏發電
14.6 發光二極管
第15章 量子點與介觀物理學
15.1 介觀物理學簡介
15.2 量子點的特性
15.3 量子走進你家——量子點電視
第16章 二維量子力學與石墨烯
16.1 石墨烯和它的結構
16.2 奇妙的石墨烯能帶
16.3 石墨烯的應用
第17章 宏觀量子現像——超導
17.1 超導的機制
17.2 永不消逝的電流
17.3 邁斯納效應和磁通量的量子化
17.4 約瑟夫森結
17.5 超導計算機
第18章 量子場論簡介
18.1 物質不滅的破滅
18.2 什麼是場？
18.3 場的量子化與粒子的誕生
18.4 零點能的困惑和宇宙的命運
18.5 為什麼粒子是一個點？
18.6 量子場論中的相互作用
18.7 對稱性和量子力學
18.8 量子場論中的發散困難和重整化
第19章 引力波和引力子
19.1 從狹義到廣義相對論
19.2 引力波
19.3 引力子和量子引力的困難
第20章 弦論簡介
20.1 弦上奏出的粒子
20.2 弦與弦的相互作用
20.3 超弦和十維時空
第21章 再談量子計算機
21.1 量子模擬
21.2 量子計算原理
21.3 量子計算機的硬件
結語
參考文獻

量子力學是現代物理學的基石，推動了科學技術的快速發展。在今天，量子依然是新聞熱點。 本書將為廣大科技愛好者繫統、嚴謹地介紹量子力學的基本原理和應用。讀者需要熟悉高中物理和數學的相關內容，願意學習科學的思維方式。雖然量子力學是一門有著神秘面紗、打破生活常識、顛覆人類認知的現代科學，但是讀者隻要願意隨著本書一起思考，就一定能夠清楚地了解量子力學理論的基本概念，最終全面認識它在科學體繫中的作用和對現代技術的貢獻。本書的敘述方式是一邊講解科學理論，一邊介紹重要的實驗現像和科學原理的應用。本書在第一篇中依次講解了狀態疊加、波粒二像性、不確定性原理等基本概念；在第二篇中介紹了量子力學在凝聚態物理和基本粒子物理領域中的應用。同時，對由量子力學催生的現代電子技術，也著重做了介紹。