在量子力学中，粒子的运动可以被分为三个阶段研究：首先根据粒子的初始条件确定初始波函数；然后由薛定谔方程计算波函数的演化；最后用测量仪器来发现粒子的所测物理量最终的状态。本书以量子力学三阶段论为主线，通过几个典型实验的研究，深入浅出地论述了量子力学基本概念和方法，揭示了量子力学的奥秘，同时也介绍了量子力学理论中存在的争论和令人困惑之处。本书的讨论基于量子力学的哥本哈根诠释，但是也简略地涉及了量子力学中的其他诠释。
本书适合有较好数学基础的高中生、大学本科生、研究生和其他科研工作者使用，一些较详细的相关的数学物理推演，则收集在本书附录中，供有兴趣并且又具备更好的数学物理基础的读者参考。

第1章 一维势垒实验和量子力学“三阶段论”
1.1 引言
1.2 经典力学一维势垒问题
1.3 量子力学一维势垒问题
1.4 量子力学“三阶段论”
1.5 普朗克常量
1.6 量子力学挑战了经典物理学
思考题
第2章 双缝干涉实验和波粒二象性
2.1 水波通过双缝时的干涉现象
2.2 电子束通过双缝时的干涉现象
2.3 微观粒子的波粒二象性
2.4 单个电子的干涉现象
2.5 干涉条纹的计算机模拟
2.6 对于宏观粒子干涉现象的探索
2.7 双缝干涉现象的三阶段论描述
思考题
第3章 一维势阱和束缚态能级
3.1 经典一维无限深方势阱模型
3.2 量子一维无限深方势阱模型
3.3 一维无限深方势阱的定态
3.4 本征态和叠加态
3.5 波包
3.6 一维双-方势阱的定态
3.7 一维双-方势阱的叠加态
3.8 先后两次测量不同的物理量
3.9 对于量子力学三阶段论的一些注释
思考题
第4章 量子力学中的物理量
4.1 物理量的平均值和均方根差
4.2 坐标-动量不确定度关系
4.3 能量-时间不确定度关系
4.4 守恒定律和不确定度关系
4.5 玻尔互补原理
4.6 关于不确定度关系和互补原理的附注
思考题
第5章 施特恩--格拉赫实验和粒子自旋
5.1 施特恩-格拉赫实验
5.2 粒子的自旋量子数
5.3 先后两次测量相同方向自旋
5.4 先后两次测量不同方向自旋
5.5 “粒子束重新合并”
5.6 广义的不确定度关系
5.7 经典力学中的角动量与量子力学中的自旋
5.8 光的偏振
思考题
第6章 测量和哥本哈根诠释
6.1 “被测量系统”和“测量仪器”的区别
6.2 量子力学测量参与了粒子状态的确定
6.3 “测量决定命运”
6.4 测量前后系统的状态
6.5 薛定谔方程和测量
6.6 “薛定谔猫佯谬”
6.7 量子力学教科书对哥本哈根诠释的阐述
思考题
第7章 EPR实验和贝尔不等式
7.1 EPR思想实验
7.2 纠缠态
7.3 “经典队”和“量子队”的纸牌游戏
7.4 贝尔不等式
7.5 EPR实验证实量子力学的预言
7.6 EPR实验中的三阶段论
7.7 对EPR实验的一些讨论
思考题
第8章 量子力学与经典直观逻辑的对立
8.1 关于粒子运动的三个经典直观逻辑命题
8.2 探测粒子“走哪条路”
8.3 一个简单的量子橡皮实验
8.4 篮球比赛和LG不等式
8.5 查看粒子“在哪一边”
8.6 量子推迟选择实验
8.7 “哈迪佯谬”
8.8 关于“经典直观逻辑”的讨论
思考题
第9章 量子力学在信息传递中的应用
9.1 信息传递的速度
9.2 保密通信中的密钥分发
9.3 BB84量子密钥分发协议
9.4 RSA密码系统
9.5 量子安全直接通信
9.6 量子隐形传态
9.7 反事实量子通信方案
9.8 小结
思考题
第10章 量子力学的困惑
10.1 “量子力学三阶段论”带来的困惑
10.2 波函数是几率波还是物质波？
10.3 波函数是定域性的吗？
10.4 粒子“在哪里”和粒子“如何运动”？
10.5 量子系统和测量仪器之间的界限在哪里？
10.6 “量子力学的困惑”是对物理学家的激励
思考题
参考文献
附录A 量子势垒穿透系数的计算
附录B 双缝干涉的数值模拟程序
附录C 双缝干涉现象的解释
附录D 一维无限深方势阱的量子力学计算
附录E 一维双--方势阱的量子力学计算
附录F 电子的自旋
附录G 光的偏振
附录H 一个简单的“退相干”模型
附录I 德布罗意--玻姆理论
附录J 对于纠缠态的讨论
附录K 对“量子橡皮”的解释
附录L 伊利泽--威德曼问题的量子力学计算
附录M 对哈迪佯谬的量子力学解释
附录N 不可克隆定理
附录O RSA密钥方案
附录P 量子隐形传输原理
附录Q 思考题的参考答案
索引
后记