Книга представляет собой краткое введение в квантовую информатику для читателей, не изучавших предварительно квантовую механику. В первой части книги проводится изложение основ волновой квантовой механики и ее приложений к описанию энергетических спектров электронов в атомах, полупроводниках и низкоразмерных наноструктурах. Она завершается рассмотрением полупроводниковых транзисторов (битов) в классических компьютерах. Во второй части производится переход к матричному представлению квантовой механики. Рассмотрены спин и двухуровневые атомы, реализующие квантовые биты (кубиты). Рассмотрены два режима функционирования двухуровневых атомов, взаимодействующих с электромагнитным полем: режим вынужденного излучения в лазерах и нестационарные когерентные атомные процессы. Проведена аналогия второго режима с режимом функционирования кубитов при квантовых вычислениях. Рассмотрены квантовые логические операторы, квантовые схемы, простейшие квантовые коммуникационные протоколы и квантовые алгоритмы, демонстрирующие экспоненциально большие ресурсы квантовых вычислений. Дан обзор современного состояния проблемы физической реализации квантового компьютера с использованием в качестве кубитов спинов, атомов, фотонов, а также макроскопических квантовых сверхпроводников. Книга может служить пособием для студентов физико-математических специальностей, а также представлять интерес для широкого круга читателей, интересующихся современными проблемами физики.

В существующей литературе приближенные методы квантовомеханических расчетов либо вовсе не излагаются, либо даются с формальноматематической точки зрения. В этой книге приближенные методы излагаются с помощью наглядных физических соображений. По ходу наложения приводится большое количество работ из различных областей теоретической физики. В конце каждого раздела даются задачи. В основу книги положен курс лекций, который на протяжении последних десяти лет один из авторов читал в Московском инженерно-физическом институте. Книга предназначена для студентов старших курсов и аспирантов физических факультетов университетов и инженерно--физических вузов.

Рассматриваются оптические явления, в которых важна квантовая сущность света. В первой части дано описание квантовой электродинамики и взаимодействия света с веществом на уровне, необходимом для понимания дальнейшего материала. Во второй части рассмотрена квантовая теория лазера и оптика фотонов. В последней части обсуждаются неклассические состояния света: сжатый свет и перепутанные состояния. Показаны практические применения неклассических состояний света для повышения точности оптических измерений и в квантовой криптографии. Дано введение в квантовую теорию информации. Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки магистров 553100 «Техническая физика». Может быть использовано в системах непрерывного образования.

Излагается материал учебной дисциплины "Физика", который полностью соответствует учебной программе для технических специальностей вузов. Основное внимание уделено изложению экспериментальных предпосылок современного научного знания и формулировке принципов физических теорий. Большинство формул и выражений сопровождается их математическим выводом или подробным физическим обоснованием, что способствует лучшему усвоению сложных, а иногда и весьма непривычных закономерностей физики.Учебник подготовлен на основе апробированного курса лекций, читаемого автором в течение нескольких лет студентам первых курсов Томского государственного унисерситета систем управления и радиоэлектроники. Он может использоваться в качестве учебного пособия для студентов и одновременно как конспект по всем разделам физики для аспирантов, инженеров и преподавателей, желающих в сжатой форме ознакомиться с новым изложением уже известного материала.

Сборник содержит около 800 задач по широкому кругу вопросов квантовой физики и ее приложений: квантовая природа электромагнитного излучения, волновые свойства частиц, элементы квантовой механики, электронная оболочка атома, молекулы, кристаллы, физика ядра, ядерные реакции и элементарные частицы. К наиболее сложным задачам даны подробные указания.