计算机 类型
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146千字 字数
2021-07-01 发行日期
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主编推荐语

量子计算编程从入门到实践书籍，圆形表示法阐释量子计算机编程。

内容简介

量子计算机将开启一场全新的计算革命，而你现在就可以参与并推动这场革命。

运用本书中的知识，你将成为探索量子计算应用的先驱，在连物理学家可能都闻所未闻的领域应用和拓展量子计算技术。

正如学习编程不需要精通晶体管背后的物理学，学习量子计算机编程也不需要精通量子力学。本书以程序员为中心，避开了艰深的数学公式，用直观的圆形表示法阐释了量子计算程序的概念、原理和应用场景。同时，本书提供了在线实验室，你可以一边运行JavaScript代码，一边观察和思考对应的可视化效果。

QPU编程：探索量子计算机编程的核心概念，包括如何描绘和操作量子比特，以及如何实现量子隐形传态。QPU原语：学习算法原语，包括振幅放大、量子傅里叶变换和量子相位估计。QPU应用：研究如何将QPU原语用于构建应用程序，示例包括量子搜索、量子超采样、舒尔分解和量子机器学习。

目录

  • 版权信息
  • O'Reilly Media, Inc. 介绍
  • 译者序
  • 前言
  • 第1章 入门
  • 1.1 所需背景
  • 1.2 何谓QPU
  • 1.3 动手实践
  • 1.4 原生QPU指令
  • 1.5 QPU与GPU的共同点
  • 第一部分 QPU编程
  • 第2章 单个量子比特
  • 2.1 物理量子比特概览
  • 2.2 圆形表示法
  • 2.3 第一批QPU指令
  • 2.4 复制：缺失的指令
  • 2.5 组合QPU指令
  • 2.6 实践：量子监听检测
  • 2.7 小结
  • 第3章 多个量子比特
  • 3.1 多量子比特寄存器的圆形表示法
  • 3.2 绘制多量子比特寄存器
  • 3.3 多量子比特寄存器中的单量子比特运算
  • 3.4 可视化更多数量的量子比特
  • 3.5 QPU指令：CNOT
  • 3.6 实践：利用贝尔对实现共享随机性
  • 3.7 QPU指令：CPHASE(θ)和CZ
  • 3.8 QPU指令：CCNOT
  • 3.9 QPU指令：SWAP和CSWAP
  • 3.10 构造任意的条件运算
  • 3.11 实践：远程控制随机性
  • 3.12 小结
  • 第4章 量子隐形传态
  • 4.1 动手尝试
  • 4.2 程序步骤
  • 4.3 解释结果
  • 4.4 如何利用隐形传态
  • 4.5 著名的隐形传态事故带来的乐趣
  • 第二部分 QPU原语
  • 第5章 量子算术与逻辑
  • 5.1 奇怪的不同
  • 5.2 QPU中的算术运算
  • 5.3 两个量子整数相加
  • 5.4 负整数
  • 5.5 实践：更复杂的数学运算
  • 5.6 更多量子运算
  • 5.7 可逆性和临时量子比特
  • 5.8 反计算
  • 5.9 QPU中的逻辑运算
  • 5.10 小结
  • 第6章 振幅放大
  • 6.1 实践：在相位和强度之间相互转换
  • 6.2 振幅放大迭代
  • 6.3 更多迭代？
  • 6.4 多个标记值
  • 6.5 使用振幅放大
  • 6.6 QPU内部
  • 6.7 小结
  • 第7章 量子傅里叶变换
  • 7.1 隐藏模式
  • 7.2 QFT、DFT和FFT
  • 7.3 QPU寄存器中的频率
  • 7.4 DFT
  • 7.5 使用QFT
  • 7.6 QPU内部
  • 7.7 小结
  • 第8章 量子相位估计
  • 8.1 了解QPU运算
  • 8.2 本征相位揭示有用信息
  • 8.3 相位估计的作用
  • 8.4 如何使用相位估计
  • 8.5 使用细节
  • 8.6 实践中的相位估计
  • 8.7 QPU内部
  • 8.8 小结
  • 第三部分 QPU应用程序
  • 第9章 真实的数据
  • 9.1 非整型数据
  • 9.2 QRAM
  • 9.3 向量的编码
  • 9.4 矩阵的编码
  • 第10章 量子搜索
  • 10.1 相位逻辑
  • 10.2 解决逻辑谜题
  • 10.3 求解布尔可满足性问题的一般方法
  • 10.4 加速传统算法
  • 第11章 量子超采样
  • 11.1 QPU能为计算机图形学做什么
  • 11.2 传统超采样
  • 11.3 实践：计算相位编码图像
  • 11.4 采样相位编码图像
  • 11.5 更有趣的图像
  • 11.6 超采样
  • 11.7 量子超采样与蒙特卡罗采样
  • 11.8 增加颜色
  • 11.9 小结
  • 第12章 舒尔分解算法
  • 12.1 实践：在QPU上应用舒尔分解算法
  • 12.2 算法说明
  • 12.3 逐步操作：分解数字15
  • 12.4 使用细节
  • 第13章 量子机器学习
  • 13.1 求解线性方程组
  • 13.2 量子主成分分析
  • 13.3 量子支持向量机
  • 13.4 其他机器学习应用
  • 第四部分 展望
  • 第14章 保持领先：文献指引
  • 14.1 从圆形表示法到复向量
  • 14.2 与术语有关的一些细节和注意事项
  • 14.3 测量基
  • 14.4 门的分解与编译
  • 14.5 隐形传态门
  • 14.6 QPU名人堂
  • 14.7 竞赛：量子计算机与传统计算机
  • 14.8 基于oracle的算法研究
  • 14.9 量子编程语言
  • 14.10 量子模拟的前景
  • 14.11 纠错与NISQ设备
  • 14.12 进一步学习
  • 关于作者
  • 关于封面
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出版方

人民邮电出版社

人民邮电出版社是工业和信息化部主管的大型专业出版社，成立于1953年10月1日。人民邮电出版社坚持“立足信息产业、面向现代社会、传播科学知识、服务科教兴国”，致力于通信、计算机、电子技术、教材、少儿、经管、摄影、集邮、旅游、心理学等领域的专业图书出版。