多体系统的量子理论,多体系统的量子场论

宇宙是一个神经网络，物理学家怎样重新定义现实的？

一篇发表在arxiv的预印本论文为人们重新定义了我们生活的这个宇宙的本质，也重新定义了现实世界，这篇论文所涉及的问题太过于敏感和广泛，因此还没有通过同行评审。

这篇论文题为《作为一个神经网络的世界》，由物理学家VitalyVanchurin发表，他告诉我们，这个世界的本质，在更加基本的层面上（比量子力学的微观层面还要基本）是一个神经网络系统；这个神经网络系统类似于人类的大脑，由各种不同的节点（神经元）组成，这些节点之间可以处理和传递信号。

并且这个神经网络系统并不是一成不变的，它可以进化、学习，比如增加节点的数量和改变某些节点链接的权重。神经网络在节点下的运行可以解释所有我们看到的、所知道的一切。

小到亚原子粒子、原子，大到宏观事物，包括我们人类在内，这些都是神经网络系统的不同组成部分；而所有事物背后运行的基本规律，量子力学和宏观的经典力学都是神经网络在不同的部分所表现出来的运行机制。

VitalyVanchurin提出神经网络的概念，就是想要调和目前物理学中存在已久的矛盾。神经网络不仅可以被用来分析物理系统，或者发现物理定律，而且它是我们生活的这个世界最基本的运行方式。

这个概念可以为人类提出万物理论，一种解释宇宙所有事物运行机制的理论，提供一种思路。我们知道，目前的物理学想要解释整个宇宙，必须用到两套截然不同的理论。

在宏观尺度上以牛顿定律建立起来的经典力学和爱因斯坦建立起来的相对论，前者为我们解释了一个低速运动、弱引力情况下宏观物质的运动规律。

后者为我们解释了物质运动以及时间、空间之间的联系，以及能量改变时空曲率所引发的引力效应。

但是到了更小的原子和亚原子尺度上，我们在宏观世界上所掌握的一切规律都行不通了，尤其是宏观世界的连续性和确定性完全不符合微观层面的本质。所以物理学家就找到了量子力学这个理论来解释微观宇宙。

在量子力学中，能量以及时空不再是连续的，而是有一个最小的基本单元量子和普朗克尺度。所有的事物都具处在两种不同的状态的叠加态，同时具有粒子和波的性质。

而“观察”这种看似具有人为意识效应的行为，却能改变一个系统的状态。还有就是微观世界不再具有现实的确定性，我们无法对一个粒子行为通过物理规律进行准确的判断，只能通过概率学统计给出一个概率。

例如粒子会出现在哪里，不会出现在哪里，只能用概率表示。这是因为我们无法同时准确的知道一个粒子的位置和动量，一个知道的越准确，另外一个量就越充满不确定性。

或者是我们只能对一个包含大量粒子的系统给出一个准确的预测，例如，原子核的衰变就是一个量子行为，但我们无法知道一个单一的粒子它在具体的何时衰变，这是完全随机的。

但我们可以说出，这个原子组成的系统，它的半衰期是多少。也就是这个系统中大量粒子衰变到一半所需要花费的时间，这其实也是一个概率的表述。

这就是微观和宏观世界非常不同，但科学家一直认为宇宙应该只有、而且可以用一套理论进行表述，出现两套理论这只能说明我们对宇宙的本质还不够清楚。

这两套理论最关键的问题在于，它们无法融合，一直以来科学家视量子力学为最基本的理论，是想将相对论融入其中，这里最关键的就是将引力量子化，也就是量子引力问题。

要想将引力量子化，我们就需要找到传递引力的基本粒子-引力子，这种粒子的单个粒子非常微弱，因为引力这种力，是所有基本力中最微弱的，它比电磁力弱了上万亿倍。

你看我们平时在研究两个带电粒子之间的电磁力时，就不讨论这两个粒子因为自身质量所产生的引力效应，因为引力太弱了，在这样的微观层面上根本就不起作用。所以说引力子直到现在我们都没有发现，未来也许也很难发现。

但是它包含着宇宙时空的本质，毕竟是质量弯曲失控产生的引力，而引力又要靠引力子传递这个力，所以说发现引力子也许就能解开很多位置的奥秘。

不过现在看来发现引力子并不是一时半会能办到的事，但科学家又想以一个更加基本的理论去解释宇宙，甚至是绕过量子力学和相对论提出一个比它两更为基本的理论。例如弦论，还有神经网络理论。

这两个理论一样都一样，并没有试图去统一量子力学和相对论，而是说，我们在量子力学和相对论中看到的一些物理规律都来自更加深层次的东西。

物理学家Vanchurin创建了一个神经网络如何工作的模型，神经网络在微观层面上会产生一些比较简单复杂程度的结构，例如神经元链；在宏观尺度上会产生更为复杂的结构。

他发现在某些状态下，神经网络的学习行为可以用量子力学的方程进行表述，在某些状态下可以用到经典的物理学。他还将量子力学中的不确定性解释为单个神经元的状态，将神经网络的学习、训练能力解释为量子变量。

而宏观事物的发展规律神经网络进化，选择的结果。总的来说，这个理论充满了一种神秘主义，晦涩难懂。至于宇宙即神经网络的理论是否对科学有价值，物理学界的科学家不太可能赞同。也没有过多的人对此发表任何评论。

例如物理学和人工智能领域的专家都对这一想法表示怀疑，它们拒绝公开发表评论。

谷歌人工智能写作项目：神经网络伪原创

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1、中文书籍[1]卫崇德,章立源,刘福绥著《固体物理中的格林函数方法》，高等教育出版社，1992.[2]蔡建华，龚昌德等，《量子统计的格林函数理论》，科学出版社，1982.[3]杨先敏著《固体物理学中格林函数法简介》，兵器工业出版社，1989.[4]文小刚著，胡滨译；《量子多体理论：从声子的起源到光子和电子的起源》，高等教育出版社，2004.[5]王顺金著，《高等量子论与量子多体理论》，四川大学出版社，2005.[6]A.L.费特和J.D.瓦立克，陈俊文等译，《多粒子系统的量子理论》，科学出版社，1984.[7]A.A.阿布里科索夫等，郝柏林译，《统计物理学中的量子场论方法》，科学出版社，1963.[8]王怀玉著《凝聚态物理的格林函数理论》,科学出版社，2008.很多已经绝版了，只有图书馆才有了。

2、英文书籍[1]GeraldD.Mahan,《ManyParticlePhysics》，Springer，2000.[2]AlexanderL.FetterandJohnDirkWalecka，《QuantumTheoryofMany-ParticleSystems》,DoverPublications,2003.[3]Xiao-GangWen(文小刚)《QuantumFieldTheoryofMany-bodySystem》,OxfordUniversityPress,2004[4]WNolting,《FundamentalsofMany-bodyPhysics》,Springer,2009.这是一本真正的入门书起点低物理概念清晰数学推导详细有大量习题而且有详细解答真的很赞！

[5]JWNegeleandHOrland，《Quantummany-particlesystems》,WestviewPress,1998.[6]ELipparini，《Modernmany-particlephysics:atomicgases,quantumdotsandquantumfluids》,WorldScientific,2003.[7]MAContinentino,《Quantumscalinginmany-bodysystems》,WorldScientific,2001.[8]S.DoniachandE.H.Sondheimer,《Green'sFunctionsforSolidStatePhysicists》,ImperialCollegePress,1998.[9]ENEconomou,《Green'sfunctionsinquantumphysics》,Springer-Verlag,1979.[10]PiersColeman,《Itroductiontomanybodyphysics》,这本网上有清晰版。

[11]JUllrich,《Many-ParticleQuantumDynamicsinAtomicandMolecularFragmentation》,springer,2003。

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高能量子之间的运动，能形成怎样的体系？

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量子这个词非常火，像前些年的纳米这个词一样，被广泛应用在各类产品里，像什么“量子波动速读”，这种方法是从日本漂洋过海来的，号称孩子用此法可在5分钟内看完一本10万字的书籍，并能把内容完整复述，闭着眼也能和书发生感应。

宣称是利用了光的波粒二象性和量子纠缠原理。

其具体的解释为：利用量子纠缠，产生波粒二象性，让大脑和书本发生感应，改变人类阅读的反应过程，由“看、读、理解”简化为“看、理解”，经培训后可达到“书中文字快速成像、光波飞入电影回放、一目十行过目不忘”的效果，甚至还可以闭着眼睛，直接翻书，根本不用看就能和书本发生感应，知道书中内容和作者所要表达的意思。

比“量子波动速度”更扯的是“量子接骨”，打出了“通过量子干预技术，异地就能把骨折治好……”这样的口号，还号称可以只需提供一块土地的航拍图，确定土地位置，便可通过“量子干预”，提高农产品的产量，“改良后的农产品无公害，还品质高，相当牛。

”这些年，很多营销人士为了忽悠用户，都拿出那些非常专业的名词移花接木到产品之上，给人一种非常专业、权威的感觉，比如前些年的纳米汗蒸之类的。这些其实只要细想就漏洞百出的影响概念，但还是有人前赴后继上当。

那么量子究竟是什么呢？它究竟有什么作用呢？今天我们就来详细了解一下！量子究竟是什么量子（quantum）是现代物理的重要概念。

即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子。1900年，普朗克首次提出量子概念，用来解决困惑物理界的“紫外灾难”问题。

紫外灾难：19世纪末，科学界许多科学家已经开始深入研究电磁波，由此诞生了黑体，黑体则是属于热力学范畴，黑体是一个理想化了的物体，为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家以此作为热辐射研究的标准物体。

它能够吸收外来的全部电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射。换句话说，黑体对于任何波长的电磁波的吸收系数为1，透射系数为0。

而我们知道一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大，短波成分也愈多。随着温度上升，黑体所辐射出来的电磁波则称为黑体辐射。

紫外灾难则指的是在经典统计理论中，能量均分定律预言黑体辐射的强度在紫外区域会发散至无穷大，这和事实严重违背。

普朗克假定，光辐射与物质相互作用时其能量不是连续的，而是一份一份的，一份“能量”就是所谓量子。

然而的物理界，包括普朗克本人，都讨厌“量子”这个怪物，千方百计想要将它消化在经典物理的世界之中，但却屡试不果。

唯有爱因斯坦独具慧眼，提出了“光量子假说”，他认为光辐射不仅在于与物质相互作用时的能量是一份一份的，光辐射的能量，本身就是“量子化”的，一份能量就是光能量的最小单元，后来称之为“光量子”，或简称“光子”。

后来，在两者基础上，以玻尔为首的哥本哈根学派发展出来了量子力学，哥本哈根诠释也就成为量子力学的正统解释，其中恩的概率解释、海森堡的不确定性原理和玻尔的互补原理，三者共同构成了“哥本哈根解释”的核心，量子力学与相对论共同构成了现代物理体系的两大支柱。

按物理运动规律的不同，我们将遵从经典运动规律(牛顿力学，电磁场理论)的那些物质所构成的世界称为“经典世界”，将遵从量子力学规律的那类物质所构成的世界称为“量子世界”。

“量子”就是量子世界中物质客体的总称，它既可以是光子、电子、原子、原子核、基本粒子等微观粒子，也可以是BEC、超导体等宏观尺度下的量子系统，其共同特征就是必须遵从量子力学的规律。

量子所具有的重要特性量子所具有的比较重要的特性有量子叠加、量子纠缠。量子叠加最有名的就是“薛定谔的猫”理论了，薛定谔的猫是指在一个盒子里有一只猫，以及少量放射性物质。

之后，有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫，同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。

根据经典物理学，在盒子里必将发生这两个结果之一，而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。但是在量子的世界里，当盒子处于关闭状态，整个系统则一直保持不确定性的波态，即猫生死叠加。

猫到底是死是活必须在盒子打开后才能够知道。这里涉及到了一个电子双缝实验实验，在德布罗意提出了波粒二象性之后，戴维孙和革末通过实验确认了一切物质都具有波粒二象性后。

量子力学认为当人们没有对粒子进行观察的时候，它们是以波的形式运动，由于存在干涉，穿过双缝后会出现一道道痕迹。一旦观测后，它们立刻选择成为粒子，就不会产生干涉，穿过双缝留下痕迹。

然而，薛定谔忘记了量子力学是旨在探究微观领域，而非宏观世界，有时候宏观世界是无法用来解释微观世界的。

量子力学的一个中心原则就是粒子可以存在于叠加态中，能同时拥有两个相反的特性，也就是我们说的波粒二象性。

尽管我们在日常生活中常常面对“不是A就是B”的抉择，而但在微观世界中是可以接受“既是A又是B”的，就好像我们经常说一个人，不能简单判断他是善恶一样。

薛定谔的猫可以说非常生动形象让大家看清了量子力学的本质——一个量子系统可以处在不同量子态的叠加态上。

叠加状态会引起量子纠缠，在量子力学里，当几个粒子在彼此相互作用后，由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质，无法单独描述各个粒子的性质，只能描述整体系统的性质，则称这现象为量子缠结或量子纠缠（quantumentanglement）。

量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象；在经典力学里，找不到类似的现象。举一个例子，在微观世界里，两个纠缠的粒子可以超越空间进行瞬时作用。

也就是说，一个纠缠粒子在地球上，另一个纠缠粒子在月球上，只要对地球上的粒子进行测量，发现它的自旋为下，那么远在月球上的另一个纠缠粒子的自旋必然为上。

除此之外，量子还有一个有趣的现象，就是量子隧穿效应，举个例子，假如人在赶路，前面有一座大山挡住了去路，那么人如果要前往大山的另外一边，那么你就只能翻过山去。

但是对于粒子而言，它可以直接穿过去，即使能量不足，也可以穿山而过。这就是粒子穿墙术——量子隧穿效应。

基本粒子没有形状，没有固定的路径，不确定性是它唯一的属性，既是波，也是粒子，就像是我们对着墙壁大吼一声，即使99.99%的声波被反射，仍会有部分声波衍射穿墙而过到达另一个人的耳朵。

因为墙壁是不可能切断物质波的，只能在拦截的过程中使其衰减。量子的运用量子科学目前来说，最广泛的应用是量子通信和量子计算机。

因为具有纠缠态的两个粒子无论相距多远，只要一个发生变化，另外一个也会瞬间发生变化，利用这个特性实现光量子通信的过程如下：事先构建一对具有纠缠态的粒子，将两个粒子分别放在通信双方，将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量（一种操作），则接收方的粒子瞬间发生坍塌（变化），坍塌（变化）为某种状态，这个状态与发送方的粒子坍塌（变化）后的状态是对称的，然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方，接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换（相当于逆转变换），即可得到与发送方完全相同的未知量子态。

经典通信较光量子通信相比，其安全性和高效性都无法与之相提并论。安全性-量子通信绝不会“泄密”，量子通信技术被认为是“保障未来信息社会通信机密性和隐私的关键技术”。

从潘建伟教授首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发，经过四年时间，2016年，墨子号量子卫星成功发射。

中国科学家15日（当地时间）在美国《科学》杂志上报告说，中国“墨子号”量子卫星在世界上首次实现千公里量级的量子纠缠，这意味着量子通信向实用迈出一大步。

量子号还要实现基于纠缠的量子密钥分发，量子密钥分发是利用量子力学特性来保证通信安全性。它使通信的双方能够产生并分享一个随机的、安全的密钥，来加密和解密消息。

量子密码学的核心就是量子密钥分发，它是利用量子力学特性来保证通信安全性。它使通信的双方能够产生并分享一个随机的、安全的密钥，来加密和解密消息。在这里我们要着重指出：怎么样能够产生量子纠缠呢？

现在科学家已经掌握许多制备量子纠缠的方法和途径。最常用的是将一束激光照射到非线性晶体上便能产生纠缠光子对。所以人是不可能仅仅通过翻书就产生量子纠缠的，任何宣称利用了量子纠缠原理的基本都可以判定为骗子。

因为量子叠加的特性，这种纠缠光子源属概率性的。

这种参量下转换产生的许许多多光子对中才会有一对光子是纠缠的，人们甚至无法预先知道哪一对是纠缠光子，只能采用能确定纠缠的探测装置来加以识别，但一旦确认该光子对是纠缠的，纠缠也会因此测量而消失。

这也导致现在目前量子通信的应用还存在一些缺陷。而量子计算则被认为是第四次工业革命的引擎，目前，科学界普遍认为，第四次工业革命将会在核聚变、量子技术、5G、人工智能、基因工程这5者之中诞生。

目前来说，经典计算机的发展已经陷入瓶颈，随着晶体管体积不断缩小，计算机可容纳的元器件数量越来越多，产生的热量也随之增多。

其次，随着元器件体积变小，电子会穿过元器件，发生量子隧穿效应，这导致了经典计算机的比特开始变得不稳定。

科学家认为量子计算机可以突破目前的困境，量子计算是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。

传统计算机每比特非0即1，而在量子计算机中，量子比特因为量子叠加的特性，可以以处于即是0又是1的量子叠加态，这使得量子计算机具备传统计算机无法想象的超级算力。

举个例子，如果x=0，运行A；如果x=1，运行B。传统计算机永远只会一次执行一种逻辑分支，要么A，要么B，要么两种情况各运行一次。

但在量子计算机中，变量X是量子叠加态，既为1，又为0，因此它可以在一次计算中同时执行A和B。这就是我们说的量子比特或者叫量子位。成为了量子信息的计量单位。

做个总结，传统计算机使用0和1，量子计算机也是使用0跟1，但与之不同的是，其0与1可同时计算。古典系统中，一个比特在同一时间，不是0，就是1，但量子比特是0和1的量子叠加。这是量子计算机计算的特性。

所以如果我们将量子比特的数量增加到10个，那么传统计算机需要计算2^10=1024次。量子计算机需要计算多少次呢？还是1次。

我们再把量子比特数加到100个、1000个、10000个乃至更多，看出差距了吗？现有计算机要运行上万年的工作量，量子计算机只用几分钟就能搞定。

全球都在想要去掌握量子计算机，因为它将会在核试爆模拟、现代武器装备研制，航天卫星等国防科技领域发挥重要作用，其次它也会在诸如气象，物理，探测，材料科学与计算纳米技术、人工智能、深入学习、生物医药、基因工程、金融分析等新兴领域发挥着重要的作用，在未来的5G甚至6G时代，它还将发展为共享服务器云计算的形式，发挥它极强运算速度和大批量数据处理的优势。

所以，我们要明白网络上流传什么“量子肥料”、“量子水”、“量子接骨”“量子波动速读”等都是属于忽悠人的词，量子纠缠的特性并不是这样使用的，像科普作家张轩中就指出：量子纠缠与量子波动这些概念，与人脑的联系还没有研究清楚。

人的大脑的记忆行为，一般认为与神经网络中的神经元回路有关，在图论上叫做环路。这是复杂系统或者说系统科学研究的内容，目前量子力学还用不上这个领域。

最后说一下，教育孩子不能急功近利，在如今高压力的社会下，家长想要孩子成才是可以理解的，但是不能揠苗助长，从而掉入了陷阱，从而给孩子起到一个不好的导向作用。

本人大一，准备以后考研考理论物理方面的，想先了解，有什么要求，和具体书籍等等

一、专业介绍1、概述：理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的一门学科。它既是物理学的理论基础又与物理学乃至自然科学其它领域的很多重大基础和前沿研究密切相关。

其研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等，几乎包括物理学所有分支的基本理论问题，它将推动整个物理学乃至自然科学向前发展。

2、研究方向：理论物理的研究方向主要有：01.粒子物理及量子规范理论02.场论与弦理论03.宇宙学04.中高能核物理理论05.原子核结构理论06.核天体物理07.计算物理08.凝聚态理论(注：各大院校的研究方向有所不同，以北京大学为例)3、培养目标：本学科培养的研究生应具备系统的理论物理基础和系统的专业知识及较强的数学功底，了解本学科的前沿领域和国际上的发展动向，掌握研究物质的微观及宏观现象所用的模型和方法等专业理论以及相关的数学及计算方法，有严谨求实的科学态度和作风，具备从事前沿课题研究的能力。

还应较为熟练地掌握一门外国语，能够熟练地阅读本学科的外文文献，并具有初步撰写外文科研论文的能力。毕业后能胜任高等院校、科研院所及高科技企业的教学、研究、开发和管理等工作。

4、研究生入学考试科目：(1)101思想政治理论(2)201英语一(3)604量子力学(4)804经典物理(含电动力学、热力学与统计物理)(注：各大院校的考试科目有所不同，以北京大学为例)5、与之相近的一级学科下的其他专业粒子物理与原子核物理、原子与分子物理、等离子体物理、凝聚态物理、声学、光学、无线电物理。

6、课程设置：(以中国科学技术大学为例)英语、政治等公共必修课和必修环节按研究生院统一要求。

基础课：高等量子力学、近代物理进展、物理学中的群论、量子场论(Ⅰ)、粒子物理(Ⅰ)、非线性物理、高等统计物理、原子分子理论(Ⅰ)、弦理论(Ⅰ)、量子多体理论(Ⅰ)专业课：现代数学物理方法、非线性动力学、量子场论(Ⅱ)、粒子物理(Ⅱ)、广义相对论与宇宙学、规范场理论(Ⅰ)、高等统计物理专题A——量子统计理论、高等统计物理专题B——非平衡态统计物理理论、量子多体理论(Ⅱ)、原子分子理论(Ⅱ)、弦理论(Ⅱ)、量子信息理论基础、规范场理论(Ⅱ)、高等量子场论(I)、高等量子场论(Ⅱ)、统计场理论、超对称理论、标准模型与中微子物理、量子色动力学与强子物理、非线性动力学专题、复杂系统理论专题、凝聚态理论专题、原子分子理论专题、量子信息专题、现代量子场论专题、弦理论与宇宙学专题(Ⅰ)、弦理论与宇宙学专题(Ⅱ)、弦理论与宇宙学专题(Ⅲ)、粒子物理中的对称性(Ⅰ)、粒子物理中的对称性(Ⅱ)、由量子光学再析与发展经典光学、从量子力学到量子光学。

二、就业前景理论物理是以解析分析与数值计算为手段，研究物质在不同层次上的基本物理规律的学科。

可分为两种，一种是做模型的，发展设计出新模型;还有一种是做苦力活的，就是搞计算，用现有的模型在计算机上得出结果，这种需要有很好的编程能力。

计算模拟类和纯理论类毕业生当然都可以考虑走纯学术路线搞钻研，但道路漫长竞争激烈，还要有学术界的人脉、过硬的研究文章。

计算模拟类可以考虑在算法方面更多涉猎，最终转入编程领域例如google，microsoft等。数理基础很好的研究生，在经济形势好的情况下选修些金融课程，毕业后可以去金融机构做数量分析。

纯理论类可以考虑在模型建立上更多涉猎，最终转入咨询公司、保险精算等行业从事专业的数学评估。总的来讲，现在整个物理行业就业压力都很大，主要是人多、岗位少。

学理论物理最理想的是去高校当老师，其次转行做计算机一些相关的产业，也可出国深造。

三、就业方向毕业生适合到各种科研机构、高等院校、研究院所从事科学研究和教学工作，到国防部门、高技术企业单位(如信息、材料、能源等)从事有关物理方面的科研、技术、科技开发和管理工作，也可以到新技术开发与应用部门从事基础和应用研究、技术开发推广、教学及相关管理工作。

另有大部分毕业生考取博士研究生继续深造。　最好还是可以找学长问问。

如何自学量子场论

一般当我们提到量子场论，我们是指相对论量子场论。

我第一次上量子场论课是一个核物理方面的教授，主要用的教材是Greiner的相对论量子力学+场量子化+量子电动力学Peskin的量子场论导论Greiner的书写得十分详细，我觉得这是一个优点也是一个缺点。

优点是，每次我看Peskin上含糊不清地时候，可以翻一下Greiner，他一般会有一些解释。

缺点是，我不认为如此详细的书籍适合自学，首先这本书写得不是很有吸引力，加上那么多细枝末节，所以在毅力和时间的斗争中，我相信很少有人能坚持到最后。

Greiner的书还有个特点是他的这一套书是一个完整的体系，显然，这是一个优点也是一个缺点。特别是当你看着书，老是会时不时地引用一下其他几本书的结论时。

Peskin的书我的感觉是这本书适合一个仔细研读过这本书，并对场论框架有自己理解的老师带领着学生学习，一般不适合自学。

Greiner和Peskin的书的体系有一个共同点，就是标量场、旋量场、矢量场一起量子化，这方便我们看到不同自旋的场的量子化的差异。但是背包上有太多行囊，就难以到达远方。

量子场论里面有很多必要的数学技巧和细节，比如旋量场的gamma矩阵，矢量场的规范处理等等，反而很容易让我们迷失在这些细节中，而一下子看不到场论整体的框架。

后来我又上了一次量子场论，是一个资深的粒子物理学教授开的。用的教材是Srednicki的量子场论。这位老师将量子场论课分为I和II，开了一学年的课。

其中第一学期，只讲了Srednicki这本书的spin-0部分，也就是只讲标量场。第二学期，讲了Srednicki这本书的spin-1/2和spin-1两部分，也就是旋量场和矢量场。

这本书的特点很明显，Srednicki更加注重场论框架的建立。标量场没有很丰富的内禀结构(自旋、规范)，所以通过标量场的讲解，我们可以把注意力完全关注在场论的结构上。

场的量子化，渐近展开，费曼图，重整化(群)，对称性自发破缺。

这些在标量场的框架下就可以清晰地展示出来，接下去讲到旋量场和矢量场，采用的仍是相同的框架，只是慢慢地把内禀结构加上去，比如处理自旋，我们引入洛伦兹群和gamma矩阵，处理规范，我们引入群表示论等等。

当然我觉得这样一种讲法和Peskin的那种讲法互为补充，可以让我们关注到场论的不同结构。毕竟场论结构不能简单粗暴的根据自旋来区分。

首先我觉得Srednicki这本书是适合自学的，因为你如果能在激情磨灭前学完partI，我觉得已经足够让你领略到场论的结构了，相比于Peskin里面需要自己脑补很多细节，Srednicki简直就是手把手告诉你细节。

但是说实话，这本书给我的感觉就像当初学量子力学看Griffiths，读起来感觉很合理，但实际上有点避重就轻，很多细节根本不像书上那样能够一笔带过。

这时候就不得不提到装逼利器，Weinberg的三卷本量子场论。

我猜测有些场论狂人是可以直接通过学习这三本而学好量子场论的，比如xuc.k或qix.l反正每次Srednicki里面闪烁其词时，我总能在Weinberg里面找到合理的论述，不过对于我这样一个做凝聚态理论的人而言，啃完这三本实在是有点星辰大海的感觉。

另外A.Zee的书我没看过，暂时不做评论。

一般场论有两种formalism分别是canonicalformalism和pathintegralformalism早期场论的建立，一般都是基于canonicalformalism这个在凝聚态场论里很容易理解，因为二次量子化是表述多粒子体系一个很自然的表象，场论的很多结构直接内蕴在算符的对易关系中基于canonicalformalism的多体理论有三本书第一本是苏联朗道学派的统计物理学中的量子场论方法，一般称为AGD这本书的经典性随着时间愈发明显，特别是随着非常规超导的研究，虽然不能用基于电声耦合来解释配对机制，但是超导copper对的场论描述仍旧可以放入原来的框架。

我本科毕业论文就是基于这本书以及60年代AGD的论文来处理非常规超导中的杂质效应。第二本是美国的Fetter的多粒子物理的量子理论。AGD从某种程度上属于惜墨如金，短小精悍，需要自己脑补很多计算细节。

而Fetter这本书不同，光是二次量子化，他就整整讲了一章。如果想对二次量子化有个更深入的了解，又不想看半个世纪之前那些专著，我个人觉得这一章就是那个年代二次量子化的精华了。

这本书是和一个核物理教授一起写的，我对核物理不了解，不过当原子核里面强子比较多，并且速度不那么快时，这也就变成一个非相对论多体问题，和一般凝聚态研究的固体可以放入同一个框架。

所以我觉得这本书是非常适合自学的，只是需要足够的毅力，毕竟它不像AGD那么薄。

第三本是Mahan的多粒子物理这本书是一本很明显的实用主义特色的书籍，他告诉你怎么用二次量子化，怎么用wick定理，告诉你费曼规则，但是他说不清为什么。

如果你是那种喜欢刨根问底的人，那么这本书会让人非常难受。但是如果你想以短时间学会怎么做，那么这本书很适合你。

相比于前两本书，这本书唯一的优点是出版时间比较晚，所以包含了一些相对新近的内容，比如一些强关联模型，比如量子霍尔效应。

我个人对这本书的看法就像对曾谨言的量子力学，没事不要花时间去看它，有什么问题了可以翻一翻，没准有什么帮助，毕竟只是一本工具书，没太多物理。

如果只是处理一些微扰问题，canonicalformalism和pathintegralformalism其实都够用，无非就是你熟悉哪一套，是西方那一套还是蛤蛤。

但是随着量子霍尔效应和高温超导的出现，凝聚态开始关注强关联问题，传统的微扰论在这里失效了。

一些新的方法浮现出来，如stationaryphaseapproximation，renormalizationgroup等，这些方法在pathintegralformalism可以很清晰的展现出来，相应的，很多专著也开始用pathintegralformalism来重新表述凝聚态场论。

我这边讲一点我看过的几本书。第一本，文小刚的量子多体理论。类似Srednicki根据自旋来分类场，文小刚的书前几章是根据波色子和费米子来分类场。

从数学细节上来说，波色子可以用复数来描述，费米子要用Grassmann数来描述。不过任何分类有得必有失，很多很重要的结构，如格林函数、重整化群在这里变成了一个计算细节。

不过文小刚这本书很优秀的是单独一章讲解格点规范理论，这在早先的教材里是完全没有的，但却是理解强关联问题一个很重要的部分。

不过说实话，文小刚的书称之为有点妖，或者说思想诡谲，而且夹带了很多私货，初学者切莫陷得太深。但是如果你有一定的凝聚态场论基础，这本书肯定能给你很多启发。我想清华的人这本书一般玩的很溜。

第二本，Nagaosa的两本凝聚态/强关联中的量子场论或许是因为Nagaosa是从本科生都熟悉的量子力学开始讲起，很多人觉得这本书似乎不难，但是前提是你没有走到第三章及之后。

在我看来，Nagaosa这本书绝对是把凝聚态场论中最基本而又重要的概念用最合适的例子以最少的笔墨描述出来。如果第一次学凝聚态场论用这本书，从第三章开始就会步履维艰。

既然Nagaosa惜墨如金，标量场、矢量场、规范场肯定是一起量子化的，而且很多细节显然不够充分，所以我觉得这本书更适合学过一遍凝聚态场论后，再系统地回顾一下。

第三本，Tai-KaiNg的IntroductiontoClassicalandQuantumFieldTheory这本书在序言里就表明，这本书就是为了给上面两本书入门而写的我个人觉得这本书确实很适合入门，不过由于作者是我老板的博后老板，所以也算是广告吧第四本，Altland&Simons的CondensedMatterFieldTheory这本书很适合自学，因为考虑到这本书的编排，我也很难想象有人会拿它当教材上课，不过自学需要有正确的打开方式说实话，这本书每一章我觉得讲得都逻辑不畅，乱七八糟，但是当它把这些内容按照一定顺序组织起来，忽然那个感觉就来了，或许这也是凝聚态的魅力这本书也算不上事无巨细，所以很多计算细节还得自己脑补，但是这本书的特点就是你花了多少时间，你就能从这本书收获多少这本书分了两个章节来讲重整化群和拓扑，我觉得是这本书的精华，千万不能错过虽然重整化还没Shankar讲得好，拓扑肯定也没Nakahara讲得细这本书第二版加入了非平衡态场论的部分，我暂时还没做过相关的课题，暂时不做评论唯一的缺憾是这本书没有格点规范场论这样一章，有可能和作者的研究领域有关第五本，Negele&Orland的QuantumManyParticleSystems作为ABC这一系列书的一员，这本书的地位我也无需多说我相信读完这本书需要极大的毅力，它那密密麻麻的小字，可能有时候你花了一小时，才发现读懂了一张纸。

但是这本书细节肯定是完备的，框架也是清晰的，所以剩下的都是读者的问题了这本书还有个特点，它很多精华居然都是以习题的形式出现，所以如果你没做过习题，就跟没看这本书差不多唯一的遗憾时，作为一本类似AGD这样经典的书，这本书没有很多新近的内容，比如量子霍尔效应之类，这一点可以借由Altland&Simons的书来补充，从与时俱进这一点，Altland&Simons做得很优秀。

最后再提一本小黄书，Auerbach的相互作用电子和量子磁性这本书的附录是精简版的pathintegralformalism的凝聚态场论这本书主要以量子海森堡模型为例展示凝聚态场论的框架如果说量子力学背后的数学是线性代数的话，那么量子场论这门课本质上也是一种代数的学习代数，除了告诉我们一套计算规则之外，更重要的是告诉我们对象的结构/框架量子场论背后的代数结构十分丰富也十分复杂，我们可能只是窥到了它的冰山一角PS：最后介绍凝聚态场论几本书时有点匆匆忙忙一笔带过，下次也不会有时间来补充了。

不过要是遇到合适的问题，我觉得我还是会在其他问题里讲一点自己浅薄的认识。如何自学量子场论。

电子计算机、晶体管计算机、量子计算机、生物计算机、神经计算机的区别

世界上第一台计算机是1946年问世的。半个世纪以来，计算机获得突飞猛进的发展。在人类科技史上还没有一种学科可以与电子计算机的发展相提并论。

人们根据计算机的性能和当时的硬件技术状况，将计算机的发展分成几个阶段，每一阶段在技术上都是一次新的突破，在性能上都是一次质的飞跃。

1.第一阶段电子管计算机(1946～1957年)主要特点是：(1)采用电子管作为基本逻辑部件，体积大，耗电量大，寿命短，可靠性大，成本高。

(2)采用电子射线管作为存储部件，容量很小，后来外存储器使用了磁鼓存储信息，扩充了容量。(3)输入输出装置落后，主要使用穿孔卡片，速度慢，容易出去使用十分不便。

(4)没有系统软件，只能用机器语言和汇编语言编程。

2.第二阶段晶体管计算机(1958～1964年)主要特点是：(1)采用晶体管制作基本逻辑部件，体积减小，重量减轻，能耗降低，成本下降，计算机的可靠性和运算速度均得到提高。

(2)普遍采用磁芯作为贮存器，采用磁盘/磁鼓作为外存储器。(3)开始有了系统软件(监控程序)，提出了操作系统概念，出现了高级语言。

3.第三阶段集成电路计算机(1965～1969年)主要特点是：(1)采用中，小规模集成电路制作各种逻辑部件，从而使计算机体积小，重量更轻，耗电更省，寿命更长，成本更低，运算速度有了更大的提高。

(2)采用半导体存储器作为主存，取代了原来的磁芯存储器，使存储器容量的存取速度有了大幅度的提高，增加了系统的处理能力。

(3)系统软件有了很大发展，出现了分时操作系统，多用户可以共享计算机软硬件资源。(4)在程序设计方面上采用了结构化程序设计，为研制更加复杂的软件提供了技术上的保证。

4.第四阶段大规模、超大规模集成电路计算机(1970年至今)主要特点是：(1)基本逻辑部件采用大规模，超大规模集成电路，使计算机体积，重量，成本均大幅度降低，出现了微型机。

(2)作为主存的半导体存储器，其集成度越来越高，容量越来越大；外存储器除广泛使用软，硬磁盘外，还引进了光盘。(3)各种使用方便的输入输出设备相继出现。

(4)软件产业高度发达，各种实用软件层出不穷，极大地方便了户。

(5)计算机技术与通信技术相结合，计算机网络把世界紧密地联系在一起(6)多媒体技术崛起，计算机集图象，图形，声音，文字，处理与一体，在信息处理领域掀起了一场革命，与之对应的信息高速公路正在紧锣密鼓地筹划实施当中。

从20世纪80年代开始，日本，美国，欧洲等发达国家都宣布开始新一代计算机的研究。普遍认为新一代计算机应该是智能型的，它能模拟日的智能行为，理解人类自然语言，并继续向着微型化，网络化发展。

人类有一门学科叫仿生学，即通过对自然界生物特性的研究与模仿，来达到为人类社会更好地服务的目的。

典型的例子如，通过研究蜻蜒的飞行制造出了直升机；对青蛙眼睛的表面“视而不见”，实际“明察秋毫”的认识，研制出了电子蛙眼；对苍蝇飞行的研究，仿制出一种新型导航仪——振动陀螺仪，它能使飞机和火箭自动停止危险的“跟头”飞行，当飞机强烈倾斜时，能自动得以平衡，使飞机在最复杂的急转弯时也万无一失；对蝙蝠没有视力，靠发出超声波来定向飞行的特性研究，制造出了雷达、超声波定向仪等；对“变色龙”的研究，产生了隐身科学和保护色的应用……仿生学同样可应用到计算机领域中。

科学家通过对生物组织体研究，发现组织体是由无数的细胞组成，细胞由水、盐、蛋白质和核酸等有机物组成，而有些有机物中的蛋白质分子像开关一样，具有“开”与“关”的功能。

因此，人类可以利用遗传工程技术，仿制出这种蛋白质分子，用来作为元件制成计算机。科学家把这种计算机叫做生物计算机。

生物计算机目前主要有以下几类：1.生物分子或超分子芯片：立足于传统计算机模式，从寻找高效、体微的电子信息载体及信息传递体入手，目前已对生物体内的小分子、大分子、超分子生物芯片的结构与功能做了大量的研究与开发。

“生物化学电路”即属于此。2.自动机模型：以自动理论为基础，致力与寻找新的计算机模式，特别是特殊用途的非数值计算机模式。

目前研究的热点集中在基本生物现象的类比，如神经网络、免疫网络、细胞自动机等。不同自动机的区别主要是网络内部连接的差异，其基本特征是集体计算，又称集体主义，在非数值计算、模拟、识别方面有极大的潜力。

3.仿生算法：以生物智能为基础，用仿生的观念致力于寻找新的算法模式，虽然类似于自动机思想，但立足点在算法上，不追求硬件上的变化。

4.生物化学反应算法：立足于可控的生物化学反应或反应系统，利用小容积内同类分子高拷贝数的优势，追求运算的高度并行化，从而提供运算的效率。DNA计算机属于此类。

具有模仿人的大脑判断能力和适应能力、可并行处理多种数据功能的神经网络计算机，可以判断对象的性质与状态，并能采取相应的行动，而且可同时并行处理实时变化的大量数据，并引出结论。

以往的信息处理系统只能处理条理清晰、经络分明的数据。而人的大脑却具有能处理支离破碎、含糊不清信息的灵活性，因而第六代计算机将在较大程度上类似人脑的智慧和灵活性。

人脑有140亿神经元及10亿多神经键，人脑总体运行速度相当于每秒1000万亿次的电脑功能。用许多微处理机模仿人脑的神经元结构，采用大量的并行分布式网络就构成了神经电脑。

神经电脑除有许多处理器外，还有类似神经的节点，每个节点与许多点相连。若把每一步运算分配给每台微处理器，它们同时运算，其信息处理速度和智能会大大提高。

神经电子计算机的信息不是存在存储器中，而是存储在神经元之间的联络网中。若有节点断裂，电脑仍有重建资料的能力，它还具有联想记忆、视觉和声音识别能力。神经电子计算机将会广泛应用于各领域。

它能识别文字、符号、图形、语言以及声纳和雷达收到的信号，判读支票，对市场进行估计，分析新产品，进行医学诊断，控制智能机器人，实现汽车自动驾驶和飞行器的自动驾驶，发现、识别军事目标，进行智能决策和智能指挥等。

日本科学家开发的神经电子计算机用的大规模集成电路芯片，在1．5厘米正方的硅片上可设置400个神经元和40000个神经键，这种芯片能实现每秒2亿次的运算速度。

美国研究出由左脑和右脑两个神经块连接而成的神经电子计算机。右脑为经验功能部分，有1万多个神经元，适于图像识别；左脑为识别功能部分，含有100万个神经元，用于存储单词和语法规则。

量子多体纠缠比量子场更基本吗？

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量子学领域是非常尖端的领域，除了世界上顶尖的几个国家之外，几乎没有更多的国家涉及到量子科学领域，我国在量子学领域就已经在世界上处于领先地位，那么有关量子学的一些科研创新，实际上在很多顶尖杂志上也出现过众多的讨论，其中就包括量子多体纠缠比量子场更基本吗？

其实有关于量子多体纠缠理论已经有一些经典著作，可以发现量子多体纠缠理论都是通过量子场理论通过不断计算得到，最后通过一些特殊的效应和流体力学的方法总结出了量子多体理论，但是有关于量子现象的理论经典物理学无法解释，所以只能通过一些模型的构建来更好地理解或推测量子多体纠缠，在很多经典量子学名著当中也展现了量子纠缠的特征，也就是说至少要需要两个量子粒子才可以发生量子纠缠，这也似乎表明，量子纠缠的相关非定域性可能是量子世界一个比量子干涉或者量子场更基本的性质。

量子纠缠进入了量子力学的核心，量子多体纠缠结果表明单个粒子量子效应可以成功在经典本体论模型中展现，但是访问有限，因此多粒子现象基本处于非定域性，所以量子多体纠缠可能是更符合量子力学以及量子领域的相关特性，甚至是组成量子场的基本单位，所以根据相关结论和推论量子多体纠缠在定义上面会比量子场更基本。

在日常利用量子进行通讯的时候，基本上也就是利用量子之间的纠缠效应，进行信息传递，逐渐形成的新的通讯方式，而且量子纠缠无法描述单个粒子的性质，只能描述整个系统的静止现象，这也间接性地说明了量子纠缠可能是量子场最基础的单位，因为量子场当中就含有很多量子单位，就需要每一个单个的量子进行相互活动产生量子纠缠力学现象，逐渐形成量子场。

量子分析专业应该选哪个大学？

5月24日，清华大学交叉信息研究院正式成立量子信息班，图灵奖得主、中国科学院院士、美国科学院外籍院士姚期智担任首席教授。

据悉，这是清华大学首个量子信息方向的本科人才培养项目，同时也是继计算机科学实验班、人工智能班之后，姚期智创办的第3个拔尖创新人才培养项目。

量子信息班将于2021年开始招生，预计7月上旬开放报名，8月开展综合选拔，首批计划招生20人。

招生主要面向2021年参加高考的学生，并在各省本科一批次或保送生批次中可被清华大学录取，之后将会进行二次选拔。报名的学生需对量子信息领域富有浓厚兴趣，并展现出较强发展潜力。

在清华大学量子信息班成立仪式暨新闻发布会上，姚期智院士表示，之所以成立量子信息班，“一方面是量子信息科技的发展到了一个全新的阶段，无论是国家战略需求还是科研产业发展，都需要提前布局谋篇；另一方面，从长远来看，要想在量子科技领域取得颠覆性、原创性突破，多学科交叉的人才培养是核心。

”姚期智指出，量子信息是一门新兴前沿学科，比单一学科领域有着更广的基础知识需求，其还依赖于多学科的交汇融通，它的培养模式和课程设置与其他学科有着显著区别，因此必须进行体系化、专门化培养。

清华大学招生办公室主任陈启鑫介绍，“广基础、重交叉、注重科研实践、理论实验相结合”是量子信息班的主要培养特色。

交叉信息研究院将为量子信息班配备一流的国际化师资队伍、先进的实验平台、面向前沿的课程设计以及多学科交叉的培养方案。

其专业核心课程包括：统计物理与量子多体理论、量子复杂性理论、量子计算机科学、量子力学与量子开放系统、量子电子学与高等量子物理学、量子通讯和密码、高等量子信息学量子信息实验、量子人工智能等。

其中计算机应用数学和量子复杂性理论这两门课程，将由姚期智院士亲自授课。

据介绍，清华大学交叉信息研究院在量子信息、计算机、人工智能与交叉学科方面有着坚实的积累，加之此前计算机科学实验班和人工智能班在人才培养和班级建设过程中已形成一套成熟的教育理念和管理经验，量子信息班的建设和发展能从中不断汲取经验和力量。

作为本科人才培养项目，量子信息班将加快培养国际顶尖的量子信息领域人才，以服务于国家重大科技战略计划，推动量子信息学科交叉，为中国量子科技领域的系统布局做好拔尖创新人才储备，并加快培养国际顶尖的量子信息领域人才。

中国科技部战略规划司司长许倞称，量子科技在中国未来发展中具有举足轻重的地位，在中国科技创新和产业应用上具有广阔的发展空间和前景。

图|中国科技部战略规划司司长许倞致辞（来源：清华大学）清华大学成立量子信息班，“可以说是正当其时，”许倞说，“近年来中国科技工作者在量子科技研究上取得了一批具有国际影响力的重大成果，包括清华大学研究团队首次发现的量子反常霍尔效应，但同时也要认识到，中国在量子科技发展方面还存在不少短板，包括未来人才的培养。

量子信息是一个典型的交叉学科方向，传统的科研培养方式难以满足国家未来新兴产业的人才需求。”当前，量子科技迅猛发展，成为新一轮科技革命的前沿领域，第二轮量子革命也正在持续进行。

相关学者认为，量子科技相关的技术突破未来会在药物合成、材料设计、信息安全和通信网络、大数据分析和机器学习和地质勘测等领域产生颠覆性影响，这使得量子领域产生大量人才缺口。

据波士顿咨询公司预测，到2030年，量子计算应用市场规模将可达500亿美元左右。而在此前，姚期智也已积累了不少相关经验。

作为国际顶级计算机学家和美国双院院士，姚期智于2004年回国，并创办了清华大学计算机科学实验班。他曾说：“人生为一大事而来，这一大事，就是为国家培养人才，引领中国‘图灵’之路。

”2011年，清华大学交叉信息研究院和量子信息中心正式成立。十年期间，姚期智带领交叉信息研究院将人工智能班和计算机科学实验班打造成成中国人工智能和计算机科学领域人才培养高地。

在量子信息领域，姚期智院士承担多个国家重大项目，并将量子信息中心建设成中国量子计算机重要前沿研究基地。

此外，世界各个国家陆续在量子科技领域发力，2016年欧盟推出“量子宣言”旗舰计划；2016年中国设立国家重点研发计划“量子调控与量子信息”；2018年美国通过《国家量子行动计划》立法并于今年5月拨款1000万美元用于相关研究。

今年2月，量子信息科学被中国教育部归入理学门类的物理学类，从而被入列新一批高校本科专业。此前在企业方面，IBM、微软、英特尔、谷歌以及中国的华为、阿里巴巴、腾讯、百度等科技巨头纷纷成立量子实验室。

可以预见的是，清华量子信息班也将在全球量子技术发展中，贡献出来自中国高校的力量。-End-。