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量子電腦研究(上原理和物理實現)

  • 作者：編者:李承祖//陳平形//梁林梅//戴宏毅|責編:劉寶莉//孫伯元
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030318350
  • 出版日期：2011/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：335
人民幣：RMB 180 元      售價：元
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內容大鋼
    量子信息學是20世紀80年代以量子物理學為基礎，融入電腦科學、經典資訊理論形成的新興交叉學科，主要包括量子通信和量子計算兩個分支。本書是關於量子電腦研究，分上、下兩冊出版。上冊是關於量子電腦原理和物理實現，下冊是關於量子糾錯和容錯量子計算。
    本書為上冊，內容包括電腦從經典到量子、量子位和量子邏輯門、量子演算法、量子電腦動力學模型、離子阱量子電腦、基於半導體量子點的量子電腦、固體超導量子電腦、絕熱量子計算、簇態和簇態上的量子計算等。
    本書兼有基礎性和系統性特色，既包含學科主要基礎理論，又系統介紹了當前該領域前沿主要研究方向和動態。全書體系清晰，邏輯嚴謹，分析深入，推導詳盡。既可作為高等院校的研究生教材或教學參考書，又可供相關領域研究人員和科技工作者參考。
作者介紹
編者:李承祖//陳平形//梁林梅//戴宏毅|責編:劉寶莉//孫伯元
目錄
前言
第1章  電腦從經典到量子
  1.1  電腦的基本條件
    1.1.1  計算
    1.1.2  電腦的物理本質
    1.1.3  在一個物理系統實現電腦的必要條件
    1.1.4  量子計算概念的起源
  1.2  早期的計算工具
    1.2.1  數原始的計算工具
    1.2.2  籌算———用籌的位置、橫豎、數量狀態編碼
    1.2.3  珠算———用算珠的不同位置和數量狀態編碼
  1.3  機械電腦和電磁電腦
    1.3.1  機械電腦
    1.3.2  電磁電腦
  1.4  電子電腦
    1.4.1  電子管電腦
    1.4.2  晶體管
    1.4.3  現代電子電腦
    1.4.4  電子電腦的體系結構
    1.4.5  電子電腦的基本邏輯電路
    1.4.6  電子電腦的各種存儲設備
    1.4.7  經典電腦
  1.5  量子態和量子電腦編碼
    1.5.1  量子態的描述———波函數和量子態疊加原理
    1.5.2  量子態的時間演化和計算操作
    1.5.3  量子電腦的輸出———量子測量
    1.5.4  量子測量和量子電腦編程
  1.6  量子電腦編碼態的非經典性質
    1.6.1  量子糾纏現象
    1.6.2  量子態非克隆定理
    1.6.3  量子電腦和經典電腦
  參考文獻
第2章  量子位和量子邏輯門
  2.1  量子位
    2.1.1  量子位概念
    2.1.2  量子位態的表示
    2.1.3  多量子位態
  2.2  經典通用邏輯門組和經典可逆計算
    2.2.1  經典通用邏輯門組
    2.2.2  Landauer原理
    2.2.3  經典可逆計算
    2.2.4  經典可逆計算的通用門———Toffoli門
  2.3  量子邏輯門
    2.3.1  量子一位門
    2.3.2  量子二位門
    2.3.3  量子多位門
  2.4  量子計算的通用邏輯門組
    2.4.1  量子通用邏輯門組
    2.4.2  證明量子通用邏輯門組的引理
    2.4.3  證明兩位控制非門和一位U 門構成量子通用邏輯門組

  2.5  量子通用邏輯門組的其他形式
    2.5.1  包括兩量子位控制相位門的通用邏輯門組
    2.5.2  交換門的平方根和包含交換門平方根的通用量子邏輯門組
    2.5.3  單量子位H門的分解
    2.5.4  兩量子位C門
  參考文獻
第3章  量子演算法
  3.1  演算法的概念和演算法複雜性
    3.1.1  可計算性理論、Turing機
    3.1.2  計算和演算法的概念
    3.1.3  演算法複雜性理論、P類和NP類演算法
    3.1.4  量子計算和經典演算法複雜性
  3.2  幾個簡單問題的量子演算法
    3.2.1  Deutsch問題的量子演算法
    3.2.2  Deutsch-Jozsa問題的量子演算法
    3.2.3  Bernstein-Vazirani問題的量子演算法
    3.2.4  Simon問題的量子演算法
  3.3  隨機資料庫搜索的量子演算法
    3.3.1  隨機資料庫搜索問題
    3.3.2  量子Oracle
    3.3.3  Grover迭代演算法的構造
    3.3.4  Grover演算法性能估計
    3.3.5  Grover搜索演算法是最優搜索演算法
  3.4  Shor分解大數質因子的量子演算法
    3.4.1  求最大公約數的Euclid演算法
    3.4.2  把分解大數質因子歸約為求階問題
    3.4.3  求隨機數階的量子演算法
    3.4.4  量子離散Fourier變換演算法
  3.5  量子Fourier變換及其應用
    3.5.1  量子Fourier變換
    3.5.2  量子Fourier變換的有效實現
    3.5.3  量子Fourier變換和相位估計
  3.6  量子演算法和隱藏子群問題
    3.6.1  指數加速量子演算法的群論描述
    3.6.2  Abel群上函數的 Fourier變換
    3.6.3  指數加速量子演算法和隱藏子群問題
    3.6.4  非Abel群隱藏子群問題
  3.7  量子系統的動力學模擬演算法
    3.7.1  量子系統動力學模擬原理
    3.7.2  Fermi系統的量子模擬演算法
    3.7.3  Bose系統的量子模擬演算法
    3.7.4  從模擬結果中獲得信息的測量
  參考文獻
第4章  量子電腦動力學模型
第5章  離子阱量子電腦
第6章  基於半導體量子點的量子電腦
第7章  固體超導量子電腦
第8章  絕熱量子計算
第9章  簇態和簇態上的量子計算

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