Квантовая электроника - ТОП 50 лучших книг

«Взлом реальности: Что скрывают квантовые загадки» — это увлекательное путешествие в сердце квантовых тайн, разрывающих шаблоны привычного понимания мира. Начав с истоков квантовой революции, книга прослеживает путь самых интригующих открытий, от принципа неопределенности Гейзенберга до парадоксов квантовой запутанности, раскрывая влияние этих открытий на науку и повседневную жизнь. Каждая глава – это новый уровень познания: от глубоких философских дебатов и взаимосвязи сознания и материи до смелых технологических перспектив, способных изменить нашу реальность в ближайшем будущем. Автор талантливо рассуждает о роли квантовой физики в формировании современного мировоззрения, предлагая читателю самому поразмышлять о природе реальности. Эта книга вдохновит как любителей науки, так и тех, кто хочет понять, что кроется за гранью видимого. Окунитесь в мир квантовых загадок и расширьте границы своего разума! Обложка: Midjourney - Лицензия

Настоящее учебное пособие представляет собой вторую часть рабочего материала, входящего в состав программы курса «Квантовая механика и статистическая физика», изучаемых в бакалаврских направлениях подготовки 11.00.00 «Электроника, радиотехника и системы связи». В пособии изложены разделы квантовой механики, посвященные внешним воздействиям температуры и магнитных полей, а также образованию поверхностных и объёмных дефектов и их учёту в рассмотрениях изменений энергетических состояний, которые влияют на свойства некоторых материалов радиоэлектроники. Подробно рассмотрены теория сверхпроводимости металлов, образование и взаимодействие ряда квазичастиц: поверхностных поляритонов, спиновых волн, плаз-монов и магнонов при указанных внешних воздействиях. В учебном пособии также имеются контрольные вопросы для проверки уровня освоения материала. Пособие предназначено для курсов, изучаемых в бакалаврских направлениях подготовки 11.00.00 «Электроника, радиотехника и системы связи», но может быть использовано и для…

Эта монография приглашает вас в путешествие по новейшим исследованиям, которые проливают свет на квантовую природу протонов. В ней собраны результаты многолетних экспериментов и теоретических изысканий, которые раскрывают сложную и динамичную картину микромира. Приглашаем вас присоединиться к этому исследовательскому приключению и открыть для себя мир, где квантовая запутанность становится мостом между теорией и практикой, между загадками природы и их разгадками. Добро пожаловать в будущее ядерной физики!

Кратко изложены основы сканирующей зондовой микроскопии. Рассмотрены принципы работы основных типов зондовых микроскопов (сканирующего туннельного микроскопа, атомно-силового микроскопа, электросилового микроскопа, магнитно-силового микроскопа, ближнепольного оптического микроскопа), наиболее широко используемых в научных исследованиях. Для студентов факультета радиоэлектроники и автоматики. Может быть полезно специалистам, разрабатывающим наноустройства.

Предлагаемое издание продолжает обширную тему квантовых вычислений, основаниям которых посвящена наша книга «Физические основы квантовых вычислений. От битов к кубитам». В идейном плане книга состоит из двух частей. Первая часть посвящена теме реализации квантовых вычислений в рамках схемной модели и демонстрации уникальных возможностей, даваемых квантовыми алгоритмами. Вторая часть посвящена проблеме их практической реализации в конкретных квантовых средах, рассматриваемых как квантовые процессоры. Изложение материала сопровождается значительным количеством примеров и задач. Издание предназначено для студентов старших курсов, а также магистрантов, аспирантов, обучающихся по направлениям «Фундаментальная информатика и информационные технологии», «Физика».

Дано описание основных типов волоконных лазеров, применяемых в машиностроительных технологиях, представлены типы фокусирующих головок и рассмотрены некоторые технологии применения излучения волоконных лазеров (резка, сварка, микрообработка). Для студентов МГТУ им. Н. Э. Баумана, изучающих курсы «Физика технологических лазеров», «Фокусирующие системы лазерных технологических установок», «Технология изготовления оптических элементов и узлов лазерных технологических комплексов».

Излагаются основные понятия и законы электромагнетизма и электродинамики. Рассматриваются прикладные вопросы: скин-эффект, плазмоника, волноводы и резонаторы, начала квантовой теории излучения, спонтанное параметрическое рассеяние света. Издание предназначено для студентов инженерно-физических направлений.

Рассмотрены метрологические основы измерения световых и энергетических величин и аналитические соотношения между ними. Изложены основные законы теплового излучения. Приведены примеры решения типовых задач, а также задачи для самостоятельного решения. Для студентов МГТУ им. Н. Э. Баумана, обучающихся по специальностям «Оптико-электронные приборы и системы» и «Лазерная техника и лазерные технологии».

Изложены тенденции развития квантовых коммуникаций, вероятностные закономерности и основные понятия квантовой физики, раскрыты принципы квантовой криптографии, описаны направления развития и протоколы, типовые структуры и элементная база систем квантового распределения ключа и распределённых защищённых сетей на их основе. Освещены особенности функционирования систем квантового распределения ключа в условиях возможного несанкционированного доступа. Материал является основой для прослеживания технического уровня и тенденций развития систем квантового распределения ключа. Учебник предназначается для студентов, обучающихся по специальности 10.05.02 Информационная безопасность телекоммуникационных систем.

Учебное пособие посвящено основам теории построения квантовых компьютеров. В ней рассмотрены физико-технические принципы построения современных квантовых вычислителей. Рассмотрена реализация широкого плана квантовых алгоритмов, предназначенных для реализации самых разнообразных задач науки и техники. Пособие может быть полезно специалистам, работающим в области информационных технологий и вычислительной техники, а также студентам и аспирантам, обучающимся по этим специальностям.

Учебное пособие содержит теоретические сведения о принципах проектирования структурированных кабельных систем, а также материалы лабораторно-практических занятий по разделу «Квантовая криптография и телекоммуникации» дисциплин «Квантовая связь и криптография» и «Защита оптических линий связи». Представлены основные компоненты структурированной телекоммуникационной системы на основе проводных линий связи. Рассмотрены принципы работы, конструкции и основные параметры автокомпенсационной системы квантового распределения ключей Id 3110 Clavis2 фирмы idQuantique (Швейцария). Дано руководство к выполнению цикла лабораторных работ по построению телекоммуникационной сети на базе ВОЛС, настройке системы квантового распределения ключей и использованию квантового ключа для шифрования защищенного соединения. Предназначено для студентов укрупненной группы специальностей и направлений «Информационная безопасность». Учебное пособие состоит из пяти разделов, написано на основе опыта и работ авторов, опубликованных в науч…

Представлены основные понятия и выражения, необходимые для расчета пространственных параметров гауссова пучка, формируемого устойчивыми двухзеркальными резонаторами и оптической системой. Рассмотрен пример выполнения домашнего задания по дисциплинам «Основы квантовой электроники», «Физические основы лазеров» и «Лазеры», приведены критерии его оценки, а также условия и варианты домашнего задания. Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 12.03.02 «Оптотехника», 12.03.05 «Лазерная техника и лазерные технологии» и по специальности 12.05.01 «Электронные и оптико-электронные приборы и системы специального назначения», изучающих дисциплины «Основы квантовой электроники», «Физические основы лазеров», «Лазеры».

Рассмотрены методы расчета пространственных параметров гауссова пучка, формируемого устойчивыми зеркальными и зеркально-линзовыми резонаторами и оптической системой. Дан пример выполнения расчета. Приведены условие и варианты домашнего задания по дисциплине «Лазерная оптика», критерии его оценки и вопросы для защиты домашнего задания. Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 12.04.02 «Оптотехника», 12.04.05 «Лазерная техника и лазерные технологии» и по специальности 12.05.01 «Электронные и оптико-электронные приборы и системы специального назначения» и изучающих дисциплину «Лазерная оптика». Также может быть использовано при выполнении курсовых и выпускных квалификационных работ.

Эта монография приглашает вас в путешествие по новейшим исследованиям, которые проливают свет на квантовую природу протонов. В ней собраны результаты многолетних экспериментов и теоретических изысканий, которые раскрывают сложную и динамичную картину микромира. Приглашаем вас присоединиться к этому исследовательскому приключению и открыть для себя мир, где квантовая запутанность становится мостом между теорией и практикой, между загадками природы и их разгадками. Добро пожаловать в будущее ядерной физики!

В учебник включены разделы лазерной физики, знание которых необходимо при использовании лазеров во многих областях науки и техники. Рассмотрено распространение волн в различных средах, обоснованы кинетические уравнения, которые лежат в основе теории лазеров, дано решение этих уравнений. Учебник предназначен для студентов, аспирантов и научных сотрудников, специализирующихся в областях лазерной физики и квантовой электроники.

Учебник посвящен изложению основ слабой сверхпроводимости и ее существующим и потенциальным применениям. Особое внимание уделено описанию недавно открытых джозефсоновских квантовых битов, называемых кубитами. По уровню изложения он доступен студентам старших курсов и аспирантам физико-технических направлений высших учебных заведений. Начальные знания квантовой механики необходимы. Изложены основы физики джозефсоновских контактов. Подробно рассмотрена динамика квантовых двухуровневых систем, приводятся примеры описания открытых квантовых систем. Обсуждаются особенности измерения и контроля сверхпроводниковых кубитов. Учебник предназначен для магистрантов и аспирантов физико-технических направлений вузов, специализирующихся в области квантовой информатики и физики конденсированного состояния.

Представлены основные физические принципы формирования оптического излучения в полупроводниковых структурах, а также условия его усиления и генерации. На основе представленных физических принципов показаны подходы к разработке и оптимизации конструкции светодиодных и лазерных оптоэлектронных приборов. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся в бакалавриате по направлению подготовки 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника».

От создателя IBM Q. Квантовые вычисления заставляют нас изменить отношение к компьютерам. Кубиты способны решать задачи, которые еще совсем недавно казались неразрешимыми. Вы узнаете о принципиальных различиях между квантовыми и классическими вычислениями, вспомните матанализ, чтобы разобраться с такими понятиями, как суперпозиция, запутанность и интерференция, от алгоритмов и схем перейдете к физическим и техническим идеям, лежащим в основе создания железа для квантовых вычислений. Загляните в будущее и узнайте, как развитие технологий повлияет на нашу жизнь!

В данной работе проведена оценка криптостойкости известных криптографических методов и методов на основе шумоподобных сигналов, схожих по своим свойствам с «ограниченным» белым шумом и применяемых для расширения спектра передаваемых сообщений, к деструктивному воздействию «просмотр передаваемых данных» (атака, направленная на раскрытие шифртекста), основанному на полном переборе («лобовая» атака) кодовых структур (пространства ключей), в случае использования квантовых компьютеров. Установлено, что необходимым значением количества кодовых структур (пространства ключей), с учетом постоянно совершенствующихся и развивающихся вычислительных мощностей квантовых компьютеров, на ближайшие годы следует считать значение 1032 и выше, обеспечивающее криптостойкость минимум 3 года. Показано, что алгоритм Гровера схож с деструктивным воздействием «просмотр передаваемых данных» (атака, направленная на раскрытие шифртекста), основанном на полном переборе («лобовая» атака) всех кодовых структур (пространства ключей) с по…

Представлены описания лабораторных работ для студентов 2–3-х курсов, обучающихся по специальностям «Нанотехнологии в электронике» и «Квантовая электроника». В ходе выполнения работ студенты ознакомятся с некоторыми методами получения наночастиц и нанокомпозитов, приобретут навыки работы с объектами нанометрового размера и овладеют современными физико-химическими методами исследования. Каждый цикл работ предваряется теоретическим введением, которое может играть роль краткого конспекта лекций. Для студентов, аспирантов, докторантов, преподавателей классических, педагогических и технологических университетов, а также специалистов, работающих над проблемами разработки и применения нанотехнологии.

Рассмотрены методы измерения и определения пространственных характеристик лазерного излучения: распределения плотности энергии (мощности) излучения по сечению лазерного пучка и диаметру пучка лазерного излучения. Для студентов МГТУ им. Н. Э. Баумана, изучающих курс «Измерение и контроль параметров лазерного излучения».

В книге 'Блокчейн и квантовые компьютеры: Мир технологий завтрашнего дня' авторы приглашают читателей в захватывающее путешествие через ключевые инновации, которые формируют будущее человечества. Отведя Вас от основ до футуристических сценариев, книга раскрывает, как блокчейн и квантовые компьютеры взаимно дополняют друг друга, изменяя привычные бизнес-модели и повседневную жизнь. Изучая влияние этих технологий на безопасность и их этические последствия, авторы подчеркивают как текущее состояние, так и невероятные возможности интеграции. Погружаясь в социальные и экономические изменения, вызванные этими технологиями, книга обостряет наше понимание предстоящего мира, вызывая у читателя вдохновение и амбиции стать частью этой революции. 'Блокчейн и квантовые компьютеры' — это больше чем просто книга; это направление для тех, кто хочет идти в ногу с будущим.

В книге "Квантовый мир: Как работают законы природы" авторы предлагают захватывающее путешествие в волшебное измерение квантовой механики — науки, которая перевернула наше понимание реальности. От истории ее зарождения до современных технологий, каждый раздел раскрывает глубину и тонкие нюансы, с которыми сталкиваются исследователи квантовых явлений. Вас ждет знакомство с фундаментальными принципами, такими как суперпозиция и дуализм, и загадками, как принцип неопределенности Гейзенберга. Вы узнаете, как квантовые числа формируют электронные оболочки и что скрывается за загадками спектров. Особые главы посвящены квантовым компьютерам и криптографии, способным изменить наше будущее. За гранью научных открытий книга исследует философские и этические аспекты квантовой механики, обсуждая вопросы детерминизма и свободы воли. Погрузитесь в тайны строения атома и раскройте секреты космоса, включая черные дыры и квантовые теории гравитации.

Кратко рассмотрены основные физические принципы работы квантово-каскадных лазеров (ККЛ), работающих от средневолнового диапазона инфракрасного спектра до терагерцевого диапазона частот. Обсуждаются уникальные свойства излучения ККЛ, являющиеся обоснованием наиболее предпочтительных областей их применения. Приводятся многочисленные примеры применения ККЛ и приборов на их основе в различных сферах деятельности. Анализируются проблемы, еще требующие своего решения для расширения областей применения этих лазеров. Книга рассчитана на широкий круг специалистов, работающих в области обороны, безопасности, связи, медицины и биологии, экологического мониторинга и спектроскопии, лазерной физики, а также может быть полезна преподавателям, аспирантам и студентам старших курсов соответствующих специальностей.

Содержит лабораторные и практические работы по базовому курсу «Физические основы микроэлектроники». Представлены краткие теоретические сведения, связанные с исследованием основных параметров полупроводников, контактов и МДПструктур. Приведены примеры решения задач по различным разделам дисциплины, а также задачи для самостоятельного решения. Включен раздел, посвященный методам планирования эксперимента, обработки и оформления результатов работ. Для студентов специальностей 210201.65, 210202.65, а также родственных специальностей.

Представлены базовые понятия квантовой механики, статической физики, физики полупроводников и полупроводниковых приборов, контактные и поверхностные явления и другие фундаментальные положения, необходимые при изучении курса «Физические основы микроэлектроники» и близких ему курсов. Показаны перспективы развития новых направлений микроэлектроники. Для студентов специальностей 210201.65, 210202.65 и направления 551100, а также студентов родственных специальностей.

Представлена новая информационно-измерительная технология «Лазерная рефрактография», предназначенная для визуальной и количественной диагностики процессов в объеме и пограничных слоях жидкостей и газов. Предложено использование лазерных пучков с пространственной модуляцией интенсивности для зондирования исследуемой области, что позволяет получать рефракционные изображения с дискретной контурной структурой (рефрактограммы). Показано, что цифровая регистрация рефрактограмм совместно с оригинальными компьютерными алгоритмами обработки изображений обеспечивает высокое пространственное разрешение и возможность количественной диагностики микронеоднородностей. Приведены результаты исследования температурных полей в пристеночных микрослоях жидкости при наличии конвекции. Рекомендовано УМО по образованию в области радиотехники, электроники, биомедицинской техники и автоматизации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 210103 «Квантовая и оптическая электрони…

В книге собраны самые популярные лекции знаменитого австрийского физика-теоретика, одного из создателей квантовой механики, прочитанные им в разные годы. В первой части Шрёдингер с позиций теоретической физики обсуждает общие проблемы физического подхода к различным явлениям жизни, причины макроскопичности, многоатомности организма, механизма наследственности и мутаций. Вторая часть включает лекции, описывающие положение дел в физике, сложившееся в результате постепенного развития науки к середине 50-х годов XX века, раскрывающее отношение Шрё-дингера к научным достижениям как к стремлению человека познать свое место во вселенной. В третьей части автор затрагивает вопросы о роли науки в жизни человека, ценности научного знания и этики преподавателя; вопросы отношения разума и материи, формы и содержания, отличий представлений современной физики от взглядов ученых эпохи «доквантовой физики». Книга адресована широкому кругу читателей, интересующихся глобальными проблемами науки и философии.

В монографии рассмотрены модели взаимодействия полей излучения одномодовых и многомодовых гауссовых лазерных пучков с оптической системой глаза. Получены формулы, позволяющие вычислять коэффициент степени опасности лазерного излучения как по критерию поражения кожи и роговицы глаза, так и по критерию поражения сетчатки глаза на любых расстояниях от источника излучения. Предложены методы выбора точек контроля. Приведены примеры конкретных методик дозиметрического контроля лазерного излучения на рабочих местах персонала, обслуживающего лазерные установки. Рассмотрены теоретические основы схемотехнических решений лазерных дозиметров. Приведены современные требования к метрологическим характеристикам дозиметров, а также методы и средства их поверки. Для студентов, аспирантов и преподавателей технических и физико-математических вузов и факультетов.

Представлен краткий библиометрический анализ развития исследований в области квантовой обработки информации в период 2000–2017 гг. Выявлены основные мировые игроки, а также источники спонсорской поддержки публикуемых результатов. Рассмотрен внутрироссийский исследовательский ландшафт; определены наиболее продуктивные отечественные организации, а также ученые, внесшие наибольший публикационный вклад в области. Выявлены интенсивность и характерная структура международных соавторских связей России, основные отечественные и зарубежные источники финансирования исследований.

Представлены лабораторные работы, посвященные изучению конструкции лазерных гирометров, методов измерения и оценки точностных параметров лазерных гирометров, а также параметров навигационных приборов на их основе. Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по специальностям «Электронные и оптико-электронные приборы и системы специального назначения», «Системы управления летательными аппаратами».

Том 28 Трудов ФТИАН посвящен актуальным проблемам технологии микро- и наноэлектроники. Сборник включает в себя статьи, в которых представлены последние результаты сотрудников института по физике и моделированию процессов функционирования и технологии изготовления перспективных элементов современной микро- и наноэлектроники. Рассмотренные проблемы относятся, в частности, к разработке физических и математических моделей для эффективного исследования прочностной надежности многослойной наноэлектронной металлизации при больших плотностях тока, приводящих к сильной ионной электромиграции, анализа особенностей процессов, протекающих в нанотранзисторных структурах, а также возможностей совершенствования и оптимизации технологических процессов формирования наноструктурных элементов, в том числе и перспективных для создания полномасштабных твердотельных квантовых компьютеров. Для специалистов в области микро- и наноэлектроники, аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.

Специальный лабораторный практикум по наноэлектронике ориентирован на выполнение лабораторных работ на современном исследовательском оборудовании, которые носят учебно-исследовательский характер, способствуют формированию у студентов методических подходов в научно-инновационных исследованиях и инженерно-технологической деятельности и являются базой для изучения дисциплин по выбору, а также для подготовки к выполнению магистерской диссертации. Описание каждой лабораторной работы содержит краткий теоретический материал и контрольные вопросы. Учебное пособие предназначено для студентов Института физики, технологий и информационных систем МПГУ, обучающихся по направлению 03.04.02 Физика, по магистерской программе «Физика и технология наноструктур и наноматериалов».

Квантовую механику традиционно используют &ля описания явлений, происходящих в микромире, считая, что классической механике это не под силу. Я не берусь переписывать квантовую механику, но и не могу согласиться с утверждением об «особенностях» микромира, к которым «просто надо привыкнуть», а именно это проповедуется квантовой механикой. Известно, когда М. Планку (1900) пришла гениальная идея о кванте энергии, тогда еще не была открыта сверхтекучесть (1939, П. Капица), а также не было сведений о поразительной устойчивости атома водорода, сохранившего орбиту электрона и его заряд, причем, в течение долгих трех миллиардов лет, по крайней мере, которые понадобились на становление биосферы Земли, а может быть, сохранение атома длилось вечно. Если же конструктивно учесть указанные явления, то на базе классической физики удается объяснить гораздо больше, чем это возможно на базе квантовой механики. Но здесь требуется перейти к совершенно иной модели Мироздания, например, предлагаемой автором.

Квантовые вычисления не просто меняют реальность! Совершенно новая отрасль рождается на наших глазах, чтобы создать немыслимое ранее и обесценить некоторые достижения прошлого. В этой книге рассмотрены наиболее важные компоненты квантового компьютера: кубиты, логические вентили и квантовые схемы, а также объясняется отличие квантовой архитектуры от традиционной. Вы сможете бесплатно экспериментировать с ними как в симуляторе, так и на реальном квантовом устройстве с применением IBM Q Experience. Вы узнаете, как выполняются квантовые вычисления с помощью QISKit (программный инструментарий для обработки квантовой информации), Python SDK и других API, в частности QASM. Наконец, вы изучите современные квантовые алгоритмы, реализующие запутанность, генерацию случайных чисел, линейный поиск, факторизацию целых чисел и др. Разберетесь с состояниями Белла, описывающими запутанность, алгоритмом Гровера для линейного поиска, алгоритмом Шора для факторизации целых чисел, алгоритмами оптимизации и многим другим.

В настоящем учебном пособии, состоящем из двух книг, приведён материал, входящий в состав программы курса «Квантовая механика и статистическая физика». В первой части пособия рассматриваются основные положения квантовой механики и теория колебаний различного типа в объёме кристаллических структур диэлектриков, полупроводников и металлов. Рассмотрены также кинетические процессы в различных твердотельных кристаллических структурах, применяемых в полупроводниковой радиоэлектронике. В учебном пособии также имеются контрольные вопросы для проверки уровня освоения материала и справочные базовые соотношения операторного исчисления. Пособие предназначено также для курсов, изучаемых в бакалаврских направлениях подготовки 11.00.00 «Электроника, радиотехника и системы связи», но может представлять интерес и для обучающихся на других направлениях.