目次（詳細）

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序

 

著者による前書き

 

第1章　緒言

 

第2章　量子力学の原理

　2.1　古典物理学

　2.2　量子力学の数学的な枠組み

　2.3　量子力学の基本原理

　　2.3.1　基本原理に関する注意

　2.4　測定の過程

　　2.4.1　測定の概念

　　2.4.2　量子系に対する測定

　2.5　基本原理からの帰結

　2.6　交換関係と不確定性原理

　2.7　ヒルベルト空間と演算子

　　2.7.1　エルミート共役な演算子の性質

　　2.7.2　ユニタリー変換

　2.8　確率論の概念

　練習問題

 

第3章　Heisenberg形式

　3.1　行列形式

　　3.1.1　ヒルベルト空間の具体的表示

　　3.1.2　固有値方程式の解

　　3.1.3　2×2行列の応用

　3.2　調和振動子

　　3.2.1　固有値方程式

　　3.2.2　調和振動子の解の性質

　練習問題

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第4章　Schrödinger形式

　4.1　時間に依存しないSchrödinger方程式

　　4.1.1　波動関数に対する確率解釈

　4.2　調和振動子の再検討

　　4.2.1　Schrödinger方程式の解

　　4.2.2　解の空間分布の特徴

　4.3　自由粒子

　4.4　１次元系の束縛問題

　　4.4.1　無限に深い矩形井戸内の粒子と閉じ込めのない自由粒子の比較

　　4.4.2　有限の深さを持つ矩形井戸内の粒子

　4.5　１次元系の非束縛問題

　　4.5.1　ポテンシャル段差

　　4.5.2　矩形障壁

　　4.5.3　走査型トンネル顕微鏡

　4.6　結晶のエネルギーバンド構造

　　4.6.1　エネルギー領域Ⅰ：－V0 ≦ －E ≦ －V1  (強い束縛)

　　4.6.2　エネルギー領域Ⅱ：－V1 ≦ －E ≦ 0  (弱い束縛)

　練習問題

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第5章　角運動量

　5.1　固有値と固有状態

　　5.1.1　行列形式による取扱い

　　5.1.2　波動関数による取扱い

　5.2　スピン

　　5.2.1　Stern-Gerlachの実験

　　5.2.2　スピンの定式化

　5.3　角運動量の合成

　5.4　行列形式による角運動量の具体的な取扱い

　5.5　軌道角運動量の具体的な取扱い

　　5.5.1　演算子 L z の固有値方程式

　　5.5.2　演算子 L^{2} と L z の固有値方程式

　5.6　軌道角運動量とスピン s＝1/2 の合成

　練習問題

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第6章　３次元ハミルトニアン問題

　6.1　中心力ポテンシャル

　　6.1.1　Coulombポテンシャルと調和振動子ポテンシャル

　6.2　スピン - 軌道相互作用

　6.3　散乱理論の基礎

　　6.3.1　境界条件

　　6.3.2　部分波展開

　　6.3.3　断面積

　6.4　３次元のCoulomb束縛問題と調和振動子問題の解

　6.5　球ベッセル関数の性質

　練習問題

 

第7章　多体問題

　7.1　ボゾンとフェルミオン

　7.2　２電子問題

　7.3　元素の周期律

　7.4　固体中の電子の運動

　　7.4.1　電子気体

　　7.4.2　結晶における電子のエネルギーバンド構造

　　7.4.3　結晶格子構造におけるフォノン

　　7.4.4　量子ドット

　7.5　Bose-Einstein凝縮

　7.6　量子Hall効果

　　7.6.1　整数量子Hall効果

　　7.6.2　分数量子Hall効果

　7.7　量子統計

　7.8　占有数表示(第二量子化)

　練習問題

 

第8章　近似法

　8.1　摂動論

　8.2　変分法

　8.3　He原子の基底状態

　8.4　分子

　　8.4.1　分子の内部運動と共有結合

　　8.4.2　振動と回転運動

　　8.4.3　特徴的なエネルギー尺度

　8.5　行列の対角化

　　8.5.1　周期ポテンシャルの近似的な取扱い

　8.6　粒子間距離の逆数の行列要素

　8.7　変数間の拘束条件の下での量子化

　　8.7.1　拘束条件

　　8.7.2　BRST処方について

　練習問題

 

第9章　時間依存性

　9.1　時間発展の原理

　9.2　スピン状態の時間変化

　　9.2.1　Larmor歳差運動

　　9.2.2　磁気共鳴

　9.3　ハミルトニアンの唐突な時間変化

　9.4　時間に依存する摂動論

　　9.4.1　遷移振幅と遷移確率

　　9.4.2　時間変動のない摂動項の影響

　　9.4.3　平均寿命と時間-エネルギーの不確定性関係

　9.5　初等的な量子電磁力学

　　9.5.1　輻射場の古典的な記述

　　9.5.2　輻射場の量子化

　　9.5.3　光と荷電粒子の相互作用

　　9.5.4　光子の放射と吸収

　　9.5.5　緩和過程の選択則

　　9.5.6　レーザーとメーザー

　練習問題

 

第10章　量子もつれ・量子情報

　10.1　概念的な枠組み

　10.2　量子もつれ

　　10.2.1　Bell状態

　10.3　複製不可能定理

　10.4　量子暗号

　10.5　量子遠隔移送(量子テレポーテーション)

　10.6　量子計算

　　10.6.1　因数分解

　10.7　量子ゲート

　　10.7.1　１- 量子ビット系

　　10.7.2　２- 量子ビット系

　　10.7.3　ｎ- 量子ビット系

　練習問題

 

第11章　量子力学の検証

　11.1　２-スリット実験

　11.2　EPR状態とBellの不等式

 

第12章　量子力学の解釈問題

　12.1　測定に関する解釈の問題

　　12.1.1　コペンハーゲン解釈

　　12.1.2　２通りの別の解釈

　12.2　干渉喪失(デコヒーレンス)

　12.3　密度行列

　　12.3.1　干渉喪失への適用

　練習問題

 

第13章　量子力学の歴史

　13.1　1920年代における中央ヨーロッパの情勢

　13.2　量子物理前史(1860≦t≦1900)

　13.3　前期量子論(1900≦t≦1925)

　　13.3.1　輻射の量子論

　　13.3.2　物質の量子論

　13.4　量子力学の成立(1925≦t≦1928)

　13.5　哲学的な側面

　　13.5.1　相補性原理

　　13.5.2　Bohr-Einstein論争

　13.6　その後の経緯

 

第14章　練習問題の略解と定数表

　14.1　練習問題の略解

　14.2　基礎物理定数の単位と数値

 

参考文献

 

訳者あとがき

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