درس فشرده‌ای در مکانیک کوانتومی ۲۰۱۳
A Condensed Course of Quantum Mechanics 2013

این کتاب خلاصه‌ای فشرده از مکانیک کوانتومی غیر نسبیتی در سطحی مناسب برای دانشجویان فیزیک دانشگاه است. این اثر، یک دوره یک‌ساله شامل حدود ۵۰ جلسه سخنرانی را پوشش می‌دهد، و حتی شاید کمی فراتر از آن می‌رود. برای درک مطالب، دانش پایه‌ای در حساب دیفرانسیل و انتگرال، جبر، مکانیک کلاسیک و اندکی انگیزه برای ورود به دنیای پرماجرای کوانتوم مورد نیاز است.

نحوه ارائه مطالب موجز و مختصر است، با حداقل توضیحات کلامی، اما با حداکثر مشتقات ریاضی صریح و ساختاریافته به صورت سلسله‌مراتبی. متن، تمام موضوعات ضروری دوره‌های دانشگاهی مکانیک کوانتومی را در بر می‌گیرد – از فرمالیسم ریاضی عمومی گرفته تا کاربردهای خاص. ارائه نظریه کوانتومی با تصاویری از مفاهیم کلی سیستم‌های کوانتومی ابتدایی همراه است. برخی از ظرایف مبانی ریاضی مرور می‌شوند، اما از فرمالیسم به شیوه‌ای قابل دسترس و شهودی استفاده می‌شود.

علاوه بر موضوعات سنتی مکانیک کوانتومی غیر نسبیتی، مانند دینامیک تک ذره‌ای، تقارن‌ها، تقریب‌های نیمه‌کلاسیک و آشفتگی، فرمالیسم ماتریس چگالی، نظریه پراکندگی، نظریه تکانه زاویه‌ای، توصیف سیستم‌های چند ذره‌ای – این دوره همچنین به برخی از مسائل مدرن، از جمله درهم‌تنیدگی کوانتومی، ناهمدوسی، اندازه‌گیری، غیرمحلی‌بودن و اطلاعات کوانتومی نیز می‌پردازد. زمینه‌های تاریخی و گاه‌شماری دستاوردهای اساسی در یادداشت‌های کوتاهی ذکر شده است.

این کتاب برای مبتدیان به عنوان مکمل سخنرانی‌ها در نظر گرفته شده است، اما دانشجویان پیشرفته‌تر نیز می‌توانند از آن به عنوان یک مرور فشرده و قابل فهم از نظریه کوانتومی مقدماتی استفاده کنند.

This book represents a concise summary of non-relativistic quantum mechanics on the level suitable for university students of physics. It covers, perhaps even slightly exceeds, a one-year course of about 50 lectures, requiring basic knowledge of calculus, algebra, classical mechanics and a bit of motivation for the quantum adventure.The exposition is succinct, with minimal narration, but witha maximum of explicit and hierarchically structured mathematical derivations. The text covers all essential topics of university courses of quantum mechanics – from general mathematical formalism to specific applications. The formulation of quantum theory is accompanied by illustrations of the general concepts of elementary quantum systems. Some subtleties of mathematical foundations are overviewed, but the formalism is used in an accessible, intuitive way. Besides the traditional topics of non-relativistic quantum mechanics, such as single-particle dynamics, symmetries, semiclassical and perturbative approximations, density-matrix formalism, scattering theory, theory of angular momentum, description ofmany-particle systems – the course also touches upon some modern issues, including quantum entanglement, decoherence, measurement, nonlocality, and quantum information. Historical context and chronology of basic achievements is outlined in brief remarks. The book is intended for beginners as a supplement to lectures, however, it may also be used by more advanced students as a compact and comprehensible overview of elementary quantumtheory.