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主编推荐语

这是你一定能读懂的量子计算!是时候用新的方式来思考计算到底是什么了,因为量子计算的时代就在我们面前!

内容简介

量子计算是量子物理与计算机科学的完美融合,将20世纪物理学中那些令人惊叹的观点融入一种全新的计算思维方式中。本书由数学家Bernhardt撰写,用简明的数学语言来描述量子世界,只要求读者具备高中数学知识。书中从量子计算的基本单位——量子比特开始,然后讨论量子比特测量、量子纠缠和量子密码学。之后回顾了经典计算中的标准主题——比特、门和逻辑,并描述了Edward Fredkin独创的台球计算机。最后定义了量子门,考虑量子算法的速度,以及量子计算对未来生活的影响。本书涵盖量子计算方方面面的基础知识,适合所有感兴趣的初学者阅读。

目录

  • 版权信息
  • 译者序
  • 前言
  • 致谢
  • 第1章 自旋
  • 1.1 量子钟
  • 1.2 同一方向的测量
  • 1.3 不同方向的测量
  • 1.4 测量
  • 1.5 随机性
  • 1.6 光子与偏振
  • 1.7 小结
  • 第2章 线性代数
  • 2.1 复数与实数
  • 2.2 向量
  • 2.3 向量的图解
  • 2.4 向量的长度
  • 2.5 标量乘法
  • 2.6 向量加法
  • 2.7 正交向量
  • 2.8 bra-ket内积
  • 2.9 bra-ket与长度
  • 2.10 bra-ket与正交
  • 2.11 标准正交基
  • 2.12 向量的基表示
  • 2.13 有序基
  • 2.14 向量的长度
  • 2.15 矩阵
  • 2.16 矩阵运算
  • 2.17 正交矩阵与酉矩阵
  • 2.18 线性代数工具箱
  • 第3章 自旋与量子比特
  • 3.1 概率
  • 3.2 量子自旋的数学表示
  • 3.3 等价状态
  • 3.4 自旋方向与基
  • 3.5 装置旋转60°
  • 3.6 光子偏振的数学模型
  • 3.7 偏振方向与基
  • 3.8 偏振滤波实验
  • 3.9 量子比特
  • 3.10 Alice、Bob与Eve
  • 3.11 概率偏振与相干性
  • 3.12 Alice、Bob、Eve和BB84协议
  • 第4章 纠缠
  • 4.1 非纠缠量子比特
  • 4.2 非纠缠量子比特的计算
  • 4.3 纠缠量子比特的计算
  • 4.4 超光速通信
  • 4.5 张量积的标准基
  • 4.6 如何制备纠缠的量子比特
  • 4.7 使用CNOT门制备纠缠的量子比特
  • 4.8 纠缠的量子钟
  • 第5章 贝尔不等式
  • 5.1 不同基下的纠缠量子比特
  • 5.2 爱因斯坦与定域实在性
  • 5.3 爱因斯坦和隐变量
  • 5.4 纠缠的经典解释
  • 5.5 贝尔不等式
  • 5.6 量子力学的解释
  • 5.7 经典的解释
  • 5.8 测量
  • 5.9 量子密钥分发的Ekert协议
  • 第6章 经典逻辑、门和电路
  • 6.1 逻辑
  • 6.2 布尔代数
  • 6.3 功能的完备性
  • 6.4 门
  • 6.5 电路
  • 6.6 与非门是一个通用门
  • 6.7 门与计算
  • 6.8 存储
  • 6.9 可逆计算
  • 6.10 台球计算
  • 第7章 量子门和电路
  • 7.1 量子比特
  • 7.2 受控非门
  • 7.3 量子门
  • 7.4 作用于一个量子比特的量子门
  • 7.5 是否存在通用量子门
  • 7.6 非克隆定理
  • 7.7 量子计算与经典计算
  • 7.8 贝尔电路
  • 7.9 超密编码
  • 7.10 量子隐形传态
  • 7.11 纠错
  • 第8章 量子算法
  • 8.1 P与NP
  • 8.2 量子算法是否比经典算法快
  • 8.3 查询复杂性
  • 8.4 Deutsch算法
  • 8.5 Hadamard矩阵的Kronecker积
  • 8.6 Deutsch-Jozsa算法
  • 8.7 Simon算法
  • 8.8 复杂性类
  • 8.9 量子算法
  • 第9章 量子计算的作用
  • 9.1 Shor算法与密码分析
  • 9.2 Grover算法与数据检索
  • 9.3 化学与模拟
  • 9.4 硬件
  • 9.5 量子霸权与平行宇宙
  • 9.6 计算
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评分及书评

5.0
4个评分
  • 用户头像
    给这本书评了
    5.0
    涉及大量的线性代数知识

    矩阵的运算太多了,非常烧脑,可以略过,如果不作深入研究的话,跑马观花式的学习一下,也很不错,至少对量子技术有一个基本认知。

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      评论
      用户头像
      给这本书评了
      5.0
      神作

      把如此艰深的理论能清晰地表达出来,实在是一件不容易的事情。这本书做到了,真了不起!

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        评论

      出版方

      机械工业出版社有限公司

      机械工业出版社是全国优秀出版社,自1952年成立以来,坚持为科技、为教育服务,以向行业、向学校提供优质、权威的精神产品为宗旨,以“服务社会和人民群众需求,传播社会主义先进文化”为己任,产业结构不断完善,已由传统的图书出版向着图书、期刊、电子出版物、音像制品、电子商务一体化延伸,现已发展为多领域、多学科的大型综合性出版社,涉及机械、电工电子、汽车、计算机、经济管理、建筑、ELT、科普以及教材、教辅等领域。