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量子計算(一種應用方法)/電腦科學前沿技術叢書

  • 作者：(美)傑克·希德里|責編:王峰松|譯者:姚鵬暉//欽明瓏//汪昌盛//趙銘南
  • 出版社：人民郵電
  • ISBN：9787115584007
  • 出版日期：2022/04/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：304
人民幣：RMB 119.8 元      售價：元
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內容大鋼
    本書的內容主要包括三部分。第一部分概述了量子計算和量子電路的基礎知識。第二部分重點介紹了量子硬體和量子計算演算法的基本原理，並提供了多種量子計算方法的實用代碼。第三部分詳細介紹了掌握量子計算所需的數學工具，特別是把線性代數的核心概念和量子計算聯繫起來。此外，本書還介紹了最新的變分和優化方法，討論了隨機電路採樣等前沿應用。
    閱讀本書，讀者不僅能對量子計算的歷史和發展脈絡有清晰的認識，掌握量子計算的關鍵知識點，通過隨書代碼還能親自體驗量子編程，將量子計算的理論知識和動手實踐相結合。
    本書配套提供代碼和習題，既可用於高校的教學，又可用於產業界的技術培訓。
    對Nielsen & Chuang等人的經典著作來說，這本書是非常好的補充，它能幫助更多的非量子計算專業人士迅速跟上這一新興的領域。
作者介紹
(美)傑克·希德里|責編:王峰松|譯者:姚鵬暉//欽明瓏//汪昌盛//趙銘南
目錄
第一部分  基礎知識
  第1章  疊加態、糾纏和可逆性
  第2章  量子計算簡史
  第3章  量子比特、運算元以及測量
    3.1  量子運算元
      3.1.1  一元運算元
      3.1.2  二元運算元
      3.1.3  三元運算元
    3.2  與經典門的比較
    3.3  量子運算元的通用性
    3.4  Gottesman-Knill和Solovay-Kitaev
    3.5  Bloch球
    3.6  測量公設
    3.7  原地計算
  第4章  複雜性理論
    4.1  問題與演算法
    4.2  時間複雜度
    4.3  複雜性類
    4.4  量子計算和Church-Turing論題
第二部分  硬體及其應用
  第5章  建造量子電腦
    5.1  評估量子電腦
    5.2  中性原子
    5.3  NMR
    5.4  金剛石氮空位中心
    5.5  光子學
    5.6  自旋量子比特
    5.7  超導量子比特
    5.8  拓撲量子計算
    5.9  離子阱
    5.10  小結
  第6章  量子電腦編程開發庫
    6.1  量子電腦和量子計算模擬器
    6.2  Cirq
    6.3  Qiskit
    6.4  Forest
    6.5  量子開發工具包
    6.6  開發庫摘要
      6.6.1  使用庫
      6.6.2  其他開發庫
    6.7  更多量子程序
      6.7.1  Bell態
      6.7.2  含參門
  第7章  隱形傳態、超密編碼與Bell不等式
    7.1  量子隱形傳態
    7.2  超密編碼
    7.3  量子隱形傳態和超密通信的程序代碼
    7.4  Bell不等式測試
    7.5  小結
  第8章  經典演算法：代碼詳解

    8.1  Deutsch-Jozsa演算法
    8.2  Bernstein-Vazirani演算法
    8.3  Simon問題
    8.4  量子傅里葉變換
    8.5  Shor演算法
      8.5.1  RSA密碼
      8.5.2  函數的周期
      8.5.3  函數的周期作為大數分解演算法的輸入
    8.6  Grover演算法
    8.7  小結
  第9章  量子計算方法
    9.1  變分量子本徵求解器
      9.1.1  帶雜訊的VQE演算法
      9.1.2  更複雜的擬設
    9.2  量子化學
    9.3  量子近似優化演算法（QAOA）
    9.4  量子處理器上的機器學習
    9.5  量子相位估計
    9.6  解線性方程組
      9.6.1  HHL演算法的描述
      9.6.2  HHL演算法的示例實現
    9.7  量子隨機數生成器
    9.8  量子行走
    9.9  小結
  第10章  應用和量子霸權
    10.1  應用
      10.1.1  量子模擬和量子化學
      10.1.2  從概率分佈中採樣
      10.1.3  使用量子電腦加速線性代數領域的計算
      10.1.4  優化
      10.1.5  張量網路
    10.2  量子霸權
      10.2.1  隨機電路採樣
      10.2.2  其他證明量子霸權的問題
      10.2.3  量子優勢
    10.3  未來發展方向
      10.3.1  量子糾錯
      10.3.2  用量子電腦做物理
    10.4  小結
第三部分  工具
  第11章  量子計算的數學工具
    11.1  引言與自我測試
    11.2  線性代數
      11.2.1  向量及符號
      11.2.2  向量的基本運算
      11.2.3  向量的范數
      11.2.4  點乘
    11.3  複數與內積
      11.3.1  複數
      11.3.2  點積的推廣：內積

      11.3.3  複數的極坐標表示
    11.4  矩陣初步
      11.4.1  基本矩陣運算元
      11.4.2  單位矩陣
      11.4.3  轉置、共軛與跡
      11.4.4  矩陣的指數函數
    11.5  外積與張量積
      11.5.1  外積：一種產生矩陣的運算
      11.5.2  張量積
    11.6  集合論
      11.6.1  集合論基礎
      11.6.2  笛卡兒積
      11.6.3  關係和函數
      11.6.4  函數的重要性質
    11.7  線性變換的定義
    11.8  從零開始構建向量空間
      11.8.1  群
      11.8.2  域
      11.8.3  向量空間的定義
      11.8.4  子空間
    11.9  生成空間、線性無關性、基以及維數
      11.9.1  生成空間
      11.9.2  線性無關性
      11.9.3  基以及維數
      11.9.4  正交基
  第12章  量子計算的數學工具Ⅱ
    12.1  線性變換與矩陣
    12.2  矩陣與運算元
      12.2.1  行列式
      12.2.2  行列式的幾何屬性
      12.2.3  矩陣求逆
    12.3  本征向量和本征值
    12.4  深入探究內積
    12.5  厄米運算元
      12.5.1  為什麼測量結果不能為複數
      12.5.2  厄米運算元具有實本征值
    12.6  酉運算元
    12.7  直和與張量積
      12.7.1  直和
      12.7.2  張量積
    12.8  希爾伯特空間
      12.8.1  度量、柯西序列以及完備性
      12.8.2  內積的公理化定義
      12.8.3  希爾伯特空間的定義
    12.9  用希爾伯特空間表示量子比特
  第13章  量子計算的數學工具Ⅲ
    13.1  布爾函數
    13.2  對數與指數
    13.3  歐拉公式
  第14章  量子運算元和核心電路表

參考文獻

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