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102千字
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2020-02-01
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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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出版方
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