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量子計算與量子信息(10周年版)

  • 作者：(美)邁克爾A.尼爾森//艾薩克L.庄|責編:官楊|譯者:孫曉明//尚雲//李綠周//尹璋琦//魏朝暉等
  • 出版社：電子工業
  • ISBN：9787121426872
  • 出版日期：2022/02/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：587
人民幣：RMB 168 元      售價：元
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內容大鋼
    本書介紹了量子計算和量子信息領域的主要思想和技術。該領域的快速發展及其跨學科的性質使得新來者很難全面地了解該領域最重要的技術和結果。本書共分為3個部分。第1部分概述了量子計算和量子信息領域的主要思想和結果，並介紹了電腦科學、數學和物理學的背景材料，這些材料是深入理解量子計算和量子信息所必需的。第2部分詳細描述了量子計算。第3部分是關於量子信息的：什麼是量子信息，如何使用量子態表示和交流信息，以及如何描述和處理量子信息和經典信息的破壞。本書適合對量子計算和量子信息感興趣的學習者閱讀。
作者介紹
(美)邁克爾A.尼爾森//艾薩克L.庄|責編:官楊|譯者:孫曉明//尚雲//李綠周//尹璋琦//魏朝暉等
目錄
第1部分  基礎概念
第1章  簡介與概述
  1.1  全貌
    1.1.1  量子計算和量子信息的歷史
    1.1.2  未來發展方向
  1.2  量子比特
  1.3  量子計算
    1.3.1  單量子比特門
    1.3.2  多量子比特門
    1.3.3  除計算基外的測量
    1.3.4  量子電路
    1.3.5  量子比特複製電路？
    1.3.6  示例：貝爾態
    1.3.7  示例：量子隱形傳態
  1.4  量子演算法
    1.4.1  量子電腦的經典計算
    1.4.2  量子並行性
    1.4.3  Deutsch 演算法
    1.4.4  Deutsch–Jozsa 演算法
    1.4.5  量子演算法總結
  1.5  實驗量子信息處理
    1.5.1  Stern-Gerlach 實驗
    1.5.2  實用量子信息處理的前景
  1.6  量子信息
    1.6.1  量子信息理論：一些問題
    1.6.2  更廣泛背景下的量子信息
第2章  量子力學基礎
  2.1  線性代數
    2.1.1  基和線性無關性
    2.1.2  線性運算元和矩陣
    2.1.3  泡利矩陣
    2.1.4  內積
    2.1.5  特徵向量和特徵值
    2.1.6  伴隨和厄米運算元
    2.1.7  張量積
    2.1.8  運算元函數
    2.1.9  對易式和反對易式
    2.1.10  極式分解和奇異值分解
  2.2  量子力學的假設
    2.2.1  狀態空間
    2.2.2  演化
    2.2.3  量子測量
    2.2.4  區分量子狀態
    2.2.5  投影測量
    2.2.6  POVM 測量
    2.2.7  相位
    2.2.8  複合系統
    2.2.9  量子力學：總覽
  2.3  應用：超密編碼
  2.4  密度運算元

    2.4.1  量子狀態的系綜
    2.4.2  密度運算元的一般性質
    2.4.3  約化密度運算元
  2.5  施密特分解與純化
  2.6  EPR 和貝爾不等式
第3章  電腦科學簡介
  3.1  計算模型
    3.1.1  圖靈機
    3.1.2  電路
  3.2  計算問題的分析
    3.2.1  如何量化計算資源
    3.2.2  計算複雜性
    3.2.3  判定性問題與複雜性類 P 與 NP
    3.2.4  更多的複雜性類
    3.2.5  能量與計算
  3.3  關於計算科學的觀點
第4章  量子電路
  4.1  量子演算法
  4.2  單量子比特運算
  4.3  受控運算
  4.4  測量
  4.5  通用量子門
    4.5.1  兩級酉門是通用的
    4.5.2  單量子比特和受控非門是通用的
    4.5.3  通用運算的一個離散集合
    4.5.4  逼近任意酉門一般是難的
    4.5.5  量子計算複雜度
  4.6  量子電路模型計算總結
  4.7  量子系統的模擬
    4.7.1  行為模擬
    4.7.2  量子模擬演算法
    4.7.3  說明性示例
    4.7.4  量子模擬展望
第2部分 量子計算
第5章  量子傅里葉變換及其應用
  5.1  量子傅里葉變換
  5.2  相位估計
  5.3  應用：求階與因子分解問題
    5.3.1  應用：求階
    5.3.2  應用：因子分解
  5.4  量子傅里葉變換的一般應用
    5.4.1  周期查找
    5.4.2  離散對數問題
    5.4.3  隱含子群問題
    5.4.4  其他的量子演算法？
第6章  量子搜索演算法
  6.1  量子搜索演算法
    6.1.1  Oracle
    6.1.2  過程
    6.1.3  幾何可視化

    6.1.4  性能
  6.2  作為量子模擬的量子搜索
  6.3  量子計數
  6.4  NP 完全問題解的加速
  6.5  無結構資料庫的量子搜索
  6.6  搜索演算法的最優性
  6.7  黑盒演算法的極限
第7章  量子電腦：物理實現
  7.1  指導性原則
  7.2  量子計算的條件
    7.2.1  量子信息的表示
    7.2.2  執行酉變換
    7.2.3  製備基準初態
    7.2.4  測量輸出結果
  7.3  諧振子量子電腦
    7.3.1  物理裝置
    7.3.2  哈密頓量
    7.3.3  量子計算
    7.3.4  缺陷
  7.4  光學光量子電腦
    7.4.1  物理裝置
    7.4.2  量子計算
    7.4.3  缺陷
  7.5  光學腔量子電動力學
    7.5.1  物理裝置
    7.5.2  哈密頓量
    7.5.3  單光子單原子吸收與折射
    7.5.4  量子計算
  7.6  離子阱
    7.6.1  物理裝置
    7.6.2  哈密頓量
    7.6.3  量子計算
    7.6.4  實驗
  7.7  核磁共振
    7.7.1  物理裝置
    7.7.2  哈密頓量
    7.7.3  量子計算
    7.7.4  實驗
  7.8  其他實現方案
第8章  量子雜訊與量子操作
  8.1  經典雜訊與馬爾可夫過程
  8.2  量子操作
    8.2.1  概述
    8.2.2  環境與量子操作
    8.2.3  運算元和表示
    8.2.4  量子操作的公理化方法
  8.3  量子雜訊與量子操作的例子
    8.3.1  跡與偏跡
    8.3.2  單量子比特操作的幾何圖像
    8.3.3  比特翻轉與相位翻轉通道

    8.3.4  退極化通道
    8.3.5  振幅阻尼
    8.3.6  相位阻尼
  8.4  量子操作的應用
    8.4.1  主方程

……
第2部分  量子計算
第3部分  量子信息
附錄A  概率論基礎
附錄B  群論
附錄C  Solovay—Kitaev定理
附錄D  數論
附錄E  公鑰密碼和RSA密碼系統
附錄F  Lieb定理的證明
參考文獻

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