对于大多数读者来说，量子物理学充满了神秘色彩，它从一个不同的角度描述了我们所生活的世界、宇宙及其本质。在这本有趣的图书中，作者塑造了一位名叫亨利·巴尔的量子超级英雄，以连环画的形式描写了他的一系列冒险经历，然后详细阐述了每一段故事背后的关键概念，进而介绍了与这些概念有关的背景知识，包括历史上的观点、前沿的发展状况以及未来的发展趋势。最后，从更深层的意义上讨论了这些概念所具有的发人深省的哲学和文化意蕴。书中所涉及的关键概念有量子相干性、量子纠缠、量子不确定性、量子退相干控制，以及新兴的量子通信和计算技术等。
“量子矩阵”是量子物理学中的一个核心概念，也指我们的神秘世界，还指本书独具特色的结构设计。每章是这个矩阵的一行，描述量子世界的一个关键主题，具体包括一集连环画故事、三节内容和一个附录。大部分章节还包括一首“量子诗”，引导我们对提出的问题加以深思。你可以根据自身情况沿着矩阵的列（节）进行阅读，也可以沿着行（章）进行阅读。
本书适合对量子物理学感兴趣的读者阅读，愿你在这段奇异的量子世界之旅中不虚此行。

涂泓，博士，上海师范大学物理系副教授，主要从事天体物理以及物理课程与教学论研究工作。在国际、国内期刊上发表多篇科研论文，并负责及参与国家自然科学基金青年科学基金、上海市自然科学基金、国家自然基金和上海市教育委员会科研创新等项目。2012～2013年受国家留学基金资助赴美国哈佛-史密斯松天体物理中心访问一年。迄今已出版译著18本。

第1部分 基本概念
第1章 什么是量子性
第2章 什么是量子叠加
第3章 什么是量子干涉
第4章 什么是量子测量
第5章 什么是量子不确定性
第6章 什么是时间-能量不确定性
第2部分 量子纠缠与开放量子系统
第7章 什么是量子纠缠
第8章 纠缠、退相干和路径信息
第9章 什么是量子系统的环境
第10章 量子测量能阻止变化吗
第11章 量子测量能控制温度吗
第12章 退相是可控的吗
第3部分 量子复杂系统与技术
第13章 什么是量子隧穿
第14章 什么是量子隐形传态
第15章 量子信息的曙光

“来见见亨利·巴尔，一位
物理学家和……量子超级英
雄。”“量子矩
阵”（quantum matrix）这
个标题指的是量子物理学中
的一个核心概念，（在寓意
上）也指我们的神秘世界。
在这本书中，物理学家、第
一位量子超级英雄亨利·巴
尔将引导读者探索奇异的量
子世界。我们以连环画的形
式生动地描绘了亨利为弄懂
量子相干性所做的惊险斗争
，并向读者做了详尽的解释
。每一次冒险的背后都涉及
量子物理学的一个关键概念
。这些概念包括基本的量子
相干性、通过隧穿效应产生
的量子纠缠、近年来发现的
量子退相干控制，以及新兴
的量子通信和计算技术的原
理。对这些概念的解释是通
俗的，但仍然是严谨和详细
的。我们随后介绍了这些概
念更广泛的背景，包括历史
上的观点、最新的发展状况
以及未来的发展趋势。最后
讨论的是这些概念所具有的
发人深省的哲学和文化意蕴
。每一章的附录都以直截了
当的方式和大学入门课程的
水平阐述了量子物理学的核
心问题。
矩阵是量子力学中的一
种基本工具。本书的每一章
都是这个矩阵（见内容矩阵
）中的一行，描述了量子世
界的一个关键主题。每一章
包含一集连环画故事，然后
介绍了三节量子物理学知识
和一个附录。这部连环画是
为所有年龄段和知识背景的
读者准备的，它讲述了量子
物理学家亨利·巴尔惊心动
魄的冒险经历。他完美地掌
握了量子效应的运用方法，
从而成为一位量子超级英雄
。他历尽艰险，努力保护他
的朋友爱丽丝和鲍勃，对抗
他们的敌人伊芙。伊芙是一
个强大的、时而无情的对手
，她利用经典效应来捣乱或
做恶作剧。随着这个悬疑故
事在各章节中连贯地展开，
读者将面临越来越复杂的量
子力学问题。这个故事令人
惊讶的结局引导人们从一个
共同的视角来看待这些问题
。
每章连环画后的第一节
通俗地解释了亨利·巴尔的
壮举背后的物理学原理；第
二节简明地描述了那些重要
概念的发展，并将它们与现
实世界中人们所进行的实验
和应用联系起来；第三节阐
述了一个与所讨论的效应相
关的哲学问题。每章（除第
12章外）还包括一首“量子
诗”，引导我们对提出的那
些问题加以深思。
每章的附录以简单而直
接的方式向读者介绍了本章
所讨论的量子效应的基本数
学描述。读者不需要任何先
备知识，只要愿意钻研亨利
的这些历险的复杂性即可。
这些历险是由支配我们世界
的量子物理学方程所描述的
。每一个附录都能使你更深
入地了解亨利的冒险故事及
其背后的物理学原理。连续
阅读各章的附录，对于量子
物理学的初学者来说是一种
很好的入门方式。你可以从
最基本的概念开始学习，直
至高等的主题。
这本书可以用两种截然
不同的方式阅读，你既可以
沿着矩阵的列（节）读，也
可以沿着它的行（章）读。
沿着列阅读可以满足不同读
者的需要。
·如果你还没有接触量子
物理学这一奇妙世界，那么
你可以先阅读每一章的连环
画故事，通过亨利·巴尔的
历险来了解相关概念，然后
再阅读其他各节。
·大众科学和科学史爱好
者会发现，每一章的前两节
从历史的角度和当代的角度
对量子物理学进行了简洁的
、翔实的、非数学的描述。
·第三节值得推荐给所有
读者阅读，尤其是那些喜欢
把科学上的“大”问题与人类
广泛的文化遗产联系起来并
获得关于量子物理学的非正
统观点的读者。
·附录是为那些敢于初涉
量子物理学基础数学知识的
读者准备的。
另一种更为传统的方式
是逐章阅读，从简单的概念
开始，逐步接触比较高深的
主题。对于那些已经知道一
些量子物理学知识且有基础
数学背景的人来说，这是推
荐的阅读方式。
本书分为三部分，其中
第1部分由第1—6章构成，
涉及量子物理学的基本概念
。
·第1章考察了许多不同
的量子现象，试图让读者深
刻地认识到量子物理学在理
解世界、当前的技术进步和
“未来的道路”方面的重要性
。在我们看来，量子原理在
很大程度上支配着这些方面
。
·第2、3章介绍量子叠加
和量子干涉的基本概念。
·第4章描述测量在量子
力学中的独特作用。
·第5、6章探究不确定性
原理，首先介绍位置-动量
不确定性关系，然后介绍时
间-能量不确定性关系。
在由第7—12章构成的第
2部分中，我们把重点放在
所谓的“开放系统效应”上，
即关于量子系统与环境相互
作用的那些效应。
·第7章介绍量子纠缠这
一关键概念，这个概念是多
组分系统的基本要素。
·第8章讨论纠缠和退相
干之间的关系，以及退相干
作为“路径”信息及其“量子
擦除”控制的概念。
·第9章描述阻碍叠加和
纠缠的环境效应，即退相干
和衰减（弛豫）。
·第10章介绍通过芝诺效
应与反芝诺效应对演化进行
动态控制。
·第11章介绍加热和冷却
及其控制的量子热力学。
·第12章总结退相干的动
态控制。
由第13—15章构成的第3
部分深入探究复杂量子系统
和新兴技术的应用